(1)温度描述热力学系统的平衡态 (2)温度是一个统计概念,描述大量分子的 集体状态。 (3)温度所反映的运动,是在质心系中表现 的分子的无规则运动(热运动)。 3 方灼根速率:由mv2=kT 2 3kT 3RT RT ≈1.73 M M
11 （2）温度是一个统计概念，描述大量分子的 集体状态。 （3）温度所反映的运动，是在质心系中表现 的分子的无规则运动（热运动）。 （1）温度描述热力学系统的平衡态 M RT M RT m kT v v rms 1.73 2 3 3 = = = 方均根速率： mv kT 2 3 2 1 2 由 =
§2.3能量均分定理 一个分子的能量,总能写成头于坐标和速度 的平方项之和: O质心平动动能:m(v+v+v) O绕过质心轴的转动动能:1o2 O原子间的振动动能:5p2 O原子间的振动势能y度。 一约化质量,v-相对速 振动包 括二个 平方项 K一等效劲度系数,一键长的变化。 12
12 §2.3 能量均分定理 一个分子的能量，总能写成关于坐标和速度 的平方项之和： 质心平动动能： ( ) 2 1 2 2 2 m v x + v y + vz 绕过质心轴的转动动能： 2 2 1 I 原子间的振动动能： 2 2 1 v 原子间的振动势能： 2 2 1 －约化质量， v －相对速度。 －等效劲度系数， －键长的变化。 振动包 括二个 平方项
在温度T的平衡态下,一个分子的能量的 统计平均值是多少? 对于平动动能,已经知道 kT u=x,y,z 2 v-2 般地,后面将证明: 在温度T的平衡态下,分子能量表达式中 任何一个平方项的统计平均值都等于2AT 13
13 在温度 T 的平衡态下，一个分子的能量的 统计平均值是多少？ 对于平动动能，已经知道 mv kT x, y,z , 2 1 2 = 1 2 = = 在温度 T 的平衡态下，分子能量表达式中 任何一个平方项的统计平均值都等于 1 2 kT 。 一般地，后面将证明：
、气体分子的自由度( degree of freedom) 力学对自由度的定义:确定物体空间位置的 独立坐标的数目。 这里,只考虑那些对能量有贡献的自由度。 分子能量表达式中平方项的数目与自由度有关。 1、单原子分子(如He,Ne) 质点,只有平动自由度t=3,(x,y,z) 能量表达式中包括3个平方项。 分子平均能量:8=kT=7kTp
14 一、气体分子的自由度（degree of freedom） 力学对自由度的定义：确定物体空间位置的 独立坐标的数目。 这里，只考虑那些对能量有贡献的自由度。 分子能量表达式中平方项的数目与自由度有关。 1、单原子分子（如 He，Ne） 质点，只有平动自由度 t = 3 , (x, y,z) 分子平均能量： kT kT t t 2 3 2 = = 能量表达式中包括3 个平方项
2、双原子分子(如O2,H2,CO) 平动+转动+振动 刚性分子:平动+转动 平动自由度为3 平动t=3,(x,y,) x,y,)质 2 15
15 2、双原子分子（如 O2 ，H2 ，CO ） ⚫平动自由度为3 平动 t = 3 , (x, y,z) C( x, y,z) m2 m1 质心 平动 + 转动 + 振动 刚性分子：平动 + 转动