Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram

Броят на степените на свобода на молекулите. Законът за равномерно разпределение на енергията в степени на свобода




Броят на степените на свобода на молекулата. Законът за равномерно разпределение на енергията върху степените на свобода на молекулите

Важна характеристика на термодинамичната система е нейната вътрешна енергия U - енергията на хаотичното (термично) движение на микрочастиците на системата (молекули, атоми, електрони, ядра и др.) И енергията на взаимодействие на тези частици. От това определение следва, че кинетичната енергия на движението на системата като цяло и потенциалната енергия на системата във външните полета не принадлежат на вътрешната енергия.

Вътрешната енергия е недвусмислена функция на термодинамичното състояние на системата, т.е. във всяко състояние системата има добре дефинирана вътрешна енергия (тя не зависи от това как системата е стигнала до това състояние). Това е така

означава, че когато една система премине от едно състояние в друго, промяната във вътрешната енергия се определя само от разликата във вътрешните енергийни стойности на тези състояния и не зависи от пътя на прехода. В § 1 е въведена концепцията за броя на степените на свобода - броят на независимите променливи (координати), които напълно определят позицията на системата в пространството. В редица проблеми, едноатомната молекула на газа (фиг. 77, а) се разглежда като материална точка, която се приписва на три

степен на свобода на напредъка. В този случай енергията на въртящото движение може да бъде игнорирана (r—> 0, J = mr2®0, Tvp w = J20).

В класическата механика, двуатомната молекула на газа е, в първото приближение, разглеждана като комбинация от две материални точки, твърдо свързани с недеформируема връзка (Фиг. 77, б). Тази система, в допълнение към трите степени на свобода на транслационното движение, има още две степени на свобода на въртене. Въртенето около третата ос (оста, минаваща през двата атома) е безсмислено. Така двуатомният газ има пет степени на свобода (i = 5). Триатомните (фиг. 77.0) и многоатомните нелинейни молекули имат шест степени на свобода: три транслационни и три ротационни. Естествено, няма твърда връзка между атомите. Следователно за истинските молекули е необходимо да се вземат предвид и степента на свобода на колебателните движения.

Независимо от общия брой степени на свобода на молекулите, три степени на свобода винаги са прогресивни. Никой от транслационните степени на свобода няма предимство пред останалите, така че всяка от тях има средно една и съща енергия, равна на 1/3 от стойността <e0) в (43.8):

В класическата статистическа физика се извежда законът на Болцман за равномерното разпределение на енергията над степените на свобода на молекулите: за статистическа система, която е в термодинамично равновесие, за всеки транслационен и ротационен степен на свобода има средна кинетична енергия, равна на kT / 2, и за всяка вибрационна степен на свобода. - средно, енергия, равна на kT. Колебателната степен „притежава” двойно повече енергия, защото има не само кинетична енергия (както в случая на транслационни и ротационни движения), но и потенциал, а средните стойности на кинетичната и потенциалната енергия са еднакви. Така средната енергия на молекулата


border=0


където i е сумата от броя на транслационните, броят на въртене и двойния брой на вибрационните степени на свобода на молекулата:

i = ipost + ivert + 2ikoleb.

В класическата теория се разглеждат молекули с твърда връзка между атомите; за тях i съвпада с броя на степените на свобода на молекулата.

Тъй като в идеалния газ взаимната потенциална енергия на молекулите е нула (молекулите не взаимодействат помежду си), вътрешната енергия, свързана с един мол газ, ще бъде равна на сумата от кинетичните енергии NA на молекулите:

Вътрешна енергия за произволна маса газ t

където М е моларната маса, v е количеството на веществото.





; Дата на добавяне: 2018-01-08 ; ; гледания: 550 ; Публикуваните материали нарушават ли авторските права? | | Защита на личните данни | РАБОТА НА ПОРЪЧКА


Не намерихте това, което търсите? Използвайте търсенето:

Най-добрите думи: Но каква математика си ти, ако не можеш правилно да си парола ??? 7514 - | 6570 - или прочетете всички ...

2019 @ ailback.ru

Генериране на страницата над: 0.001 сек.