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温度是与分子平均平动动能的量度还是分子平均动能的...
科目:物理 关键词:分子平均平动动能温度是分子平均平动动能的量度.分子的平均平动能=3/2 kT,是温度的微观定义.
由于能均分定理的要求,平动能和振动能、转动能在每个自由度上能量平均而言平均分配.因此也可以说温度是分子平均动能的量度.
宏观静止物体的内能(分子不存在内能)是内部所有分子动能和分子间相互作用势能的总和.分子振动势能和振动动能尽管是分子内部的能量,但由于能均分定理,二者各自的平均值与平动能、转动能的平均值之间存在定量关系(都决定于温度或更本质地说决定于热运动的强度),因此通常将归入分子动能中讨论,一般定义的内能包括了分子振动动能和振动势能.而分子内部的其它能量与热运动、温度无关,不能归入分子动能之中.
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内能定义:所有分子动能和所有分子势能的总和,所有
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温度相同时,任何分子的平均平动能相同,但平均动能未必相同.对于氦气单原子分子,只存在平动能(没有转动和振动),而氧气分子则同时存在转动能和振动能,故氧气分子的平均动能比氦气分子大.题目给的压强相同条件是多余的,平均动能或平均平动能与压强无关.
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分子平均平动动能E=3KT/2,一般对于单原子分子,分子动能只包含平动动能,所以,这个时候分子平均平动动能和分子平均动能是一个意思.【其中K是玻尔兹曼常数,T是热力学温度.】
对于多原子分子,分子运动包含了平动、关于对称轴的转动以及分子内部的伸缩振动等,所以,分子平均动能E=nKT/2,n相当于是空间自由度,随着构成分子的原子数目不同,n也不同.
自由度是确定物体状态所需的独立坐标数,据热力学中的能量均分定理,每个自由度的能量相等(当然没考虑量子效应啦),都为KT/2(振动包括动能和势能,所以振动能量为KT),单原子分子仅有3个平动自由度,所以为3KT/2,非刚性双原子分子有3个平动自由度,2个转动自由度,1个振动自由度,所以为(3+2+1×2)KT/2,非刚性三原子分子有3个平动自由度,3个转动自由度,3个振动自由度所以为(3+3+3×2)KT/2,刚性分子不用考虑振动,一般非刚性分子有3n个自由度,3个平动自由度,3个转动自由度,(n为原子个数,n>2),有n-6个振动自由度.不能说每个分子的能量都是iKT/2,这是统计规律.
分子平均能量相当于是物质的内能,是平均动能与分子势能的和.
问题3:温度0摄氏度和100摄氏度时,气体分子的平均平动动能各是多少.[物理科目]
平均平动动能 ε=3kT/2
其中:玻尔兹曼恒量k=1.38×10^-23 J/K,T是人力学温标,换算关系为T(K)=t(℃)+273.15
自己算吧
问题4:请问分子平均平动动能只与温度有关适用于任何物质(包括固液气体)吗?固体液体气体分别的关系式是不同的是吗?都是正相关的是吗?[物理科目]
适用的.是不是只与温度有关就不确定了.温度增加分子运动动能这点是肯定,包括任何状态的物质.
问题5:关于分子动能与分子平均平动动能!我知道对于单原子分子(气体),一个分子的动能是E=3KT/2,其中K是R/NA.那么对于1mol该气体,它的内能是多少?是E×1mol还是E×NA?[物理科目]
同学.1mol就是NA啊.
单原子分子由于没有振动,所以Ek—(这一根—是在Ek上面的,你懂就行)分子平均动能就是分子内能.
所以1mol该气体,内能就是(3kT/2)*1mol或(3kT/2)*NA
PS:k是小写,不是大写,常数最好不要写错
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