能量按自由度均分原理_第1页
能量按自由度均分原理_第2页
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能量按自由度均分原理第1页，共17页。i=3i=2i=1第2页，共17页。2t平动自由度；r

转动自由度。v

振动自由度。

自由度数目1.单原子分子(看作质点)t=3.i=3

单原子分子平均能量第3页，共17页。3既有平动，又有转动。平动可看作质心的平动。2.刚性双单原子分子两个被看作质点的原子被一质量不计的刚性杆相连。xyzμ1μ2C平动三个方向第4页，共17页。4分子平均平动动能转动也有三个方向,但绕自身转动的J很小，其转动动能可忽略，只剩两个。平均转动动能第5页，共17页。5平均能量t=3,r=2，i=5。多原子分子三个以上原子构成一个分子。六个自由度水蒸气、甲烷等第6页，共17页。6刚性分子能量自由度633多原子分子523双原子分子303单原子分子

i

总

r

转动

t

平动分子自由度第7页，共17页。7单原子分子：二、能量按自由度均分定理第8页，共17页。8能量均分定理在温度为T

的平衡态下，物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能，其值。分子平均动能单原子分子多原子分子双原子分子第9页，共17页。9（1）是统计规律，只适用于大量分子组成的系统。（2）是气体分子无规则热运动的结果。（3）经典统计物理可给出严格证明。讨论第10页，共17页。10三、理想气体的内能1mol理想气体的内能质量为m

的理想气体理想气体的内能只是温度的函数，与热力学温度成正比。第11页，共17页。11内能变化比较，得四、气体的摩尔热容由而第12页，共17页。12摩尔热容比得第13页，共17页。13例11mol刚性多原子分子气体（可视为理想气体），压强为1.0atm，温度为27℃。若经过一绝热过程，使其压强增加到16atm。试求

(1)该过程中气体内能的增量和对外所作的功；(2)末状态时气体分子的平均平动动能和气体的分子数密度。解

(1)设该过程始、末状态气体的压强、温度分别为p1、p2、T1、T2。根据绝热过程方程,有第14页，共17页。14刚性多原子理想气体i=6，比热容比绝热过程中气体内能的增量为第15页，共17页。15气

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