Предмет:
Тема:
Средняя энергия молекул
Вопрос:
Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре
зависит от их конфигурации и структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле и самой молекулы. При условии, что имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого, средняя кинетическая энергия молекулы водяного пара (
) равна …
Ответы:
+ 

− 

− 

− 

Решение:
Для статистической системы в состоянии термодинамического равновесия на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная
, а на каждую колебательную степень –
Средняя кинетическая энергия молекулы равна:
. Здесь
, где
– число степеней свободы поступательного движения,
– число степеней свободы вращательного движения,
– число степеней свободы колебательного движения. Для молекул идеального газа
,
для линейных молекул и
для нелинейных молекул. Молекула водяного пара является нелинейной, поэтому для нее
. Поскольку по условию имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого,
. Таким образом,
. Тогда средняя энергия молекулы водяного пара (
) равна:
.
ответ тест i-exam
, а на каждую колебательную степень –
Средняя кинетическая энергия молекулы равна:
. Здесь
, где
– число степеней свободы поступательного движения,
– число степеней свободы вращательного движения,
– число степеней свободы колебательного движения. Для молекул идеального газа
,
для линейных молекул и
для нелинейных молекул. Молекула водяного пара является нелинейной, поэтому для нее
. Поскольку по условию имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого,
. Таким образом,
. Тогда средняя энергия молекулы водяного пара (
) равна:
.ответ тест i-exam