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来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 22:52:02
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对于双原子分子理想气体,每个分子有6个自由度,其中3个平动自由度、2个转动自由度和1个振动自由度.这6个自由度中,除非题目说明温度很高,一般认为振动自由度是处于冻结状态,故双原子分子理想气体实际表现出5个自由度.这样,根据能均分定理,每个分子的平均能量就是(5/2)(kB)T
kB是波尔兹曼常数.根据玻尔兹曼常数与气体常数R的关系R=(kB)(NA),NA是阿伏伽德罗常数,因此,如果设体系中一共有N个气体分子,则体系内能为U=N(5/2)(kB)T,将R=(kB)(NA)代入有
U=N(5/2)[R/(NA)]T,而分子数与阿伏伽德罗常数之比就是摩尔数n,即U=(5/2)nRT,与理想气体状态方程对比,pV=nRT,再将体积代入,可得p=1.35*105Pa
如果N=5.4*1022个,有阿伏伽德罗常数可知,此约为0.09mol,代入U=(5/2)nRT,即可求得T=362.17K,最后,由于每个分子有3个平动自由度,因此根据能均分定理,每个分子的平均平动动能为(3/2)(kB)T,代入数据,有此值为75*10-21J