大学物理题目2,求大神详细解答,谢谢!17. 常温下氢气可视为刚性双原子分子,则一个氢分子所具有的平均能量为(A )A、5kT/2 B、 3kT/2 C、kT/2 D、 7kT/2
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/29 17:07:11
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17. 常温下氢气可视为刚性双原子分子,则一个氢分子所具有的平均能量为(A )
A、5kT/2 B、 3kT/2 C、kT/2 D、 7kT/2
分子的平均能量E=i/2KT 其中i为分子自由度
附分子自由度
自由度是物体运动方程中可以写成的独立坐标数,单原子分子有3个自由度,双原子,三原子不考虑振动相当于刚体,分别有5个(3平2转)、6个自由度(3平3转),考虑振动后,双原子加1个,三原子加2个.
(1)单原子分子:如氦He、氖Ne、氩Ar等分子只有一个原子,可看成自由质点,所以有3个平动自由度 i = t = 3.
(2)刚性双原子分子如氢 、氧 、氮 、一氧化碳CO等分子,两个原子间联线距离保持不变.就像两个质点之间由一根质量不计的刚性细杆相连着(如同哑铃),确定其质心O’的空间位置,需3个独立坐标(x,y,z);确定质点联线的空间方位,需两个独立坐标(如α,β),而两质点绕联线的的转动没有意义.所以刚性双原子分子既有3个平动自由度,又有2个转动自由度,总共有5个自由度 i = t + r =3 + 2 = 5.
(3)刚性三原子或多原子分子:如 H2O 、氨 等,只要各原子不是直线排列的,就可以看成自由刚体,共有6个自由度,i = t + r = 3 + 3 = 6.
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