Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Закон рівномірного розподілу енергії за ступенями вільності молекул




Числом ступенів вільності тіла називається

– найменше число незалежних координат, які необхідно задати, щоб повністю визначити положення тіла у просторі, або

– кількість незалежних рухів, які може виконувати тіло.

Наприклад, матеріальна точка, що довільно рухається у просторі, має три поступальні ступені вільності (x, y, z). Тверде тіло має шість ступенів вільності, оскільки, воно має три поступальні ступені вільності (x, y, z) й три обертальні – навколо осей (Оx, О y, О z).

Молекули одноатомного газу можна розглядати як матеріальні точки. Така молекула має три ступені вільності поступального руху (табл. 2.1). Модель
двохатомної молекули у першому наближенні – це два жорстко зв’язаних атоми, що розташовані на деякій відстані один від одного. Вона має три ступені вільності поступального руху і дві ступені вільності обертального руху (навколо двох осей Oy і Oz, табл. 2.1). Трьохатомна і багатоатомна молекула має 6 ступенів вільності – 3 поступальних і 3 обертальних.

Якщо розглядати реальні молекули, то необхідно враховувати ще ступені вільності коливального руху.

Молекула одноатомна двоатомна багатоатомна
Модель молекули Число ступенів вільності
поступальних
обертальних -
усього

За допомогою статистичного методу Больцман вивів закон рівномірного розподілу енергії за ступенями вільності молекул: у стані термодинамічної рівноваги на кожний поступальний і обертальний ступінь вільності молекули у середньому припадає кінетична енергія, що дорівнює <e1> = . Таким чином середня кінетична енергія молекули визначається за формулою: ,де і – число ступенів вільності молекули, і = іпост + іоберт.







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1616. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия