[理學(xué)]分子動(dòng)理論基礎(chǔ)(已改無錯(cuò)字)
2022-11-16 21:10:12 本頁(yè)面
【正文】 模型要修改，因?yàn)榉肿佑衅絼?dòng)動(dòng)能，還有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，振動(dòng)動(dòng)能。 確定一個(gè)物體的空間位置 所需要的 獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目，稱為自由度 ,用 i 表示 一．氣體分子運(yùn)動(dòng)的自由度 i 如 He, Ne, Ar等 …… i =3 t …… 平動(dòng)自由度 i = t =3 質(zhì)心 C平動(dòng) ： t =3 （ x， y， z） 2. 雙原子分子 如： O2 ， H2 ， CO … r = 2 （ ?， ?） v = 1（ l） 總自由度： i = t + r + v = 6 ? C (x, y, z) ? ? 0 z x y ? ? l 軸 軸的取向： r …… 轉(zhuǎn)動(dòng)自由度， 若是非剛性分子，距離 l 變： v …… 振動(dòng)自由度 ， （平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度共有 5個(gè)） 3. 多原子分子 如： H2O， NH3 ， … 設(shè)分子中的原子數(shù)為 N r = 3 （ ? ， ? ， ?） t =3 （ 質(zhì)心坐標(biāo) x， y， z） i = t + r + v = 3N ? ? ? ? 0 z x y ? ? ? 軸 C (x, y, z) 平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度共有 6個(gè)。 v = 3N 6 振動(dòng)自由度 總自由度： 知：及 323 ?? tkTt?一個(gè)平動(dòng)自由度對(duì)應(yīng)的 平均動(dòng)能 為 kT21kTvmvmvm zyx21212121 222 ???即： 由于分子碰撞頻繁，平均地說， 能量分配沒有任何自由度占優(yōu)勢(shì)。 二 . 能量均分定理 分子看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)， 由分子平均平動(dòng)動(dòng)能 …… 能量均分定理 在溫度為 T 的平衡態(tài)下，分子熱運(yùn)動(dòng)的每一 個(gè)自由度所對(duì)應(yīng)的 平均動(dòng)能 都等于 kT21根據(jù)量子理論 ， 分子平動(dòng) 、 轉(zhuǎn)動(dòng) 、 振動(dòng)能量都是 分立的 ， 而且 t， r， v 的能量間距不同 。 平動(dòng)能級(jí)更小可以看作連續(xù) 轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間隔小 e V )1010(~ 53 ?? ?振動(dòng)能級(jí)間隔大 e V )1010(~ 12 ?? ?
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