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, вращательное движение молекулы как целого и колебательное движение атомов в молекуле, отношение средней кинетической энергии колебательного движения к полной кинетической энергии молекулы азота () равно …

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 – сумма числа поступательных, вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы: , где  – число степеней свободы поступательного движения, равное 3;  – число степеней свободы вращательного движения, которое может быть равно 0, 2, 3;  – число степеней свободы колебательного движения, минимальное количество которых равно 1.
Для молекулярного азота (двухатомной молекулы) ,  и . Следовательно,  Полная средняя кинетическая энергия молекулы азота ()  равна: , энергия колебательного движения , тогда отношение .
ответ тест i-exam
Похожие вопросы:

Задания №2, №3, №4, №5 являются составными частями одного общего II задания. Баллы заданий складываются – общий балл равен 4.
Задание №5 оценивается в 1 балл.
При решении этого задания учитывайте ответ предшествующего задания №4.
Если ответ задания №4 неправильный, то ответ задания №5 не учитывается, даже если он «угадан» верно.

В реальной атмосфере молекулы любого газа находятся в потенциальном поле тяготения Земли. Тяготение, с одной стороны, и тепловое движение – с другой, приводят к некоторому стационарному состоянию газа, при котором атмосферное давление газа убывает с высотой. Предположим, что атмосфера подчиняется закону Клапейрона – Менделеева для идеальных газов, ее температура  всюду постоянна, масса mo всех молекул одинакова и ускорение свободного падения уменьшается с высотой по зависимости , определяемой законом всемирного тяготения. Тогда из полученного выражения зависимости давления от высоты  вытекают следующие справедливые утверждения: