3)气体分子 单原子分子一自由质点i=t=3 Space-filling Molecule Schematic 双原子分子轻弹联系的两个质点 Nitrogen (N,) Carbon (co, Water (H,O) Sulfur (so, Ammonia(NH3)d 质心位置t=3 Methane (CH4) a m1,m2连线方位r=2 Benzene (C,H) m1,m2相对于质心的位置s=1 i=t+r+s=6
3）气体分子 质心位置 t = 3 m1 ,m2 连线方位 r = 2 m1 ,m2 相对于质心的位置 s = 1 双原子分子—轻弹簧联系的两个质点 i = t + r + s = 6 单原子分子—自由质点i = t =3
刚性双原子分子 t=3 2 i=5 多原子分子(原子数n) 平动t=3 最多可能自由度 3n〈转动r=3 振动s=3n-6 刚性多原子分子 t=3 i=6 0
多原子分子（原子数 n ) 最多可能自由度 i=3n 平动 t =3 转动 r =3 振动 s =3n-6 刚性多原子分子 t = 3 r = 3 s = 0 i = 6 刚性双原子分子 t = 3 r = 2 s = 0 i =5
3.能均分定律 白M-B统计得: 在温度T的平衡态下,物质(固,液,气)分子的 每一个可能的自由度都有相同的平均动能kr 分子的平均总动能:wr 定性说明:由于分子频繁碰撞,动能在各运动形式、各自由度 之间转移,平衡时,各种平均动能按自由度均分。 由温度公式6; m(v+v++v2=kT 每个自由度上的平均平动动能:,m2=,m=,m2=,kT 由能均分定律,其它各自由度上平均动能均为kT
分子的平均总动能: kT i 2 k = 3 . 能均分定律 由M-B统计得： 在温度T 的平衡态下，物质（固，液，气）分子的 每一个可能的自由度都有相同的平均动能 kT 2 1 定性说明：由于分子频繁碰撞，动能在各运动形式、各自由度 之间转移，平衡时，各种平均动能按自由度均分。 由能均分定律，其它各自由度上平均动能均为 kT 2 1 由温度公式 t mv m( vx vy vz ) kT 2 3 2 1 2 1 2 2 2 2 = = + + = mvx mvy mvz kT 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 每个自由度上的平均平动动能： = = =
4.理想气体的内能 1)内能E概念 不同于相对论中总能的概念 广义:系统内所有粒子各种能量总和 平动、转动、振动能量、化学能、原子能、核能. 不包括系统整体机械能 狭义:所有分子热运动能量和分子间相互作用势能 热学中采用狭义概念
广义： 系统内所有粒子各种能量总和 平动、转动、振动能量、化学能、原子能、核能... 不包括系统整体机械能 4. 理想气体的内能 1）内能 E 概念 不同于相对论中总能的概念。 狭义：所有分子热运动能量和分子间相互作用势能 热学中采用狭义概念
2)实际气体的内能:(分子数N) 所有分子的动能:N·(t+r+s)kT=N·kT 分子内原子振动~微振动, 采用谐振动模型:E=E 所有分子内原子振动势能:N·,KT 分子间相互作用势能:与体积V有关 实际气体的内能与TV有关
2）实际气体的内能：（分子数 N） 所有分子的动能： kT i N t r s kT N 2 ( ) 2 1 + + = 实际气体的内能与T,V 有关 Ep Ek E A A 分子内原子振动～微振动， 采用谐振动模型： Ek = Ep 所有分子内原子振动势能： kT s N 2 分子间相互作用势能： 与体积 V 有关