Правильный ответ:
|
|
|
водяного пара |
|
|
|
водорода |
|
|
|
азота |
|
|
|
гелия |
Решение:
Из
отношения 
.
При комнатной температуре 
,
где
и
–
число поступательных и вращательных
степеней свободы. По условию 
.
Отсюда 
.
Так как для молекул газа
,
то для рассматриваемого газа
,
а три вращательные степени свободы
имеют трехатомные и многоатомные газы
с нелинейными молекулами. Следовательно,
речь идет о водяном паре.
ема: Средняя энергия молекул
Если не учитывать колебательные движения в молекуле водорода при температуре 200 К, то кинетическая энергия в (Дж) всех молекул в 4 г водорода равна …
Правильный ответ:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Средняя
кинетическая энергия одной молекулы
равна: 
,
где 
–
постоянная Больцмана,
–
термодинамическая температура; 
–
сумма числа поступательных, числа
вращательных и удвоенного числа
колебательных степеней свободы
молекулы
.
Молекула водорода 
имеет
3 поступательные и 2 вращательные степени
свободы, следовательно, 
В
4 г водорода содержится
молекул,
где 
масса
газа, 
молярная
масса водорода, 
число
Авогадро. Кинетическая энергия всех
молекул будет равна: 
ема: Средняя энергия молекул
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 …
Правильный ответ:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 
.