理想气体内能的计算

因为能量均分定理,理想气体每个自由度上的能量相同,理想气体内能为分子动能和分子势能的和,理想气体的分子很松散,所以分子势能很小忽略不计,分子动能由图中公式表示。i表示自由度个数,对于单原子气体(例如He)i=3(xyz三个自由度),对于双原子分子(例如氧气),i=5(多出来两个转动自由度),对于多原子分子(例如水蒸气)取i=6(比双原子分子多一个转动自由度)

理想气体不考虑分子势能,所以内能只包括分子的动能,因为分子在永不停息地在运动,所以内能永远不会为零。

分子可以有不同的组成。如一个分子仅由一个原子组成,称为单原子(例:He等),显然它在空间运动时具有三个平动自由度。

如一个分子由两个原子组成,称为双原子(例:氢气),双原子分子内的两个原子由一个键所连接,确定两个原子共同质心的位置,需三个自由度,确定连键的位置,需两个自由度,即双原子分子共有五个自由度。

扩展资料:

1、分子体积与气体分子之间的平均距离相比可以忽略不计;

2、分子之间没有相互作用力,不计分子势能;

3、分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失;

4、在容器中,在未碰撞时考虑为作匀速运动,气体分子碰撞时发生速度交换,无动能损失;

5、理想气体的内能是分子动能之和。

参考资料来源:百度百科-理想气体


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