大學(xué)物理（下冊(cè)）課件12.4 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能

提出問(wèn)題：1.單原子分子：平均平動(dòng)動(dòng)能=平均動(dòng)能=平均能量；原因：無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)、勢(shì)能，只有平動(dòng)；2.多原子分子：可有平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)、勢(shì)能等；要解決的問(wèn)題：相應(yīng)的平均動(dòng)能、總能量如何？解決方法：對(duì)單原子分子的平均平動(dòng)動(dòng)能進(jìn)行分析，探討可否得出規(guī)律性的因素,用于解決多原子分子的平均動(dòng)能、總能量等問(wèn)題；12.4能量均分定理

理想氣體的內(nèi)能12.4.1

自由度(1)(2)(3)討論單原子分子的平均平動(dòng)動(dòng)能：結(jié)論：?jiǎn)卧臃肿有枰齻€(gè)獨(dú)立坐標(biāo)確定其空間位置，每個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的平均平動(dòng)動(dòng)能！1.自由度：確定物體空間位置所需獨(dú)立坐標(biāo)的數(shù)目為該物體的自由度數(shù)，簡(jiǎn)稱自由度，用符號(hào)表示。例1：自由質(zhì)點(diǎn)：(x、y、z)

i=3；曲面上質(zhì)點(diǎn)：i=2；曲線上質(zhì)點(diǎn)：兩個(gè)曲面的交線i=1；自由剛體的質(zhì)心:(x、y、z)

i=3；3.分子的自由度：平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)(10)單原子分子303雙原子分子325多原子分子336剛性分子自由度分子自由度平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)總定理：處于溫度為T的平衡態(tài)，物質(zhì)（氣、液、固）分子每一個(gè)自由度的平均動(dòng)能都相等，均為，該結(jié)論為能量按自由度均分定理。分子平均總動(dòng)能：(1)例:剛性分子的平均總動(dòng)能：

單原子分子：i=3；剛性雙原子分子：i=5；剛性多原子分子：i=6；12.4.2

能量均分定理4.關(guān)于振動(dòng)自由度：平均振動(dòng)動(dòng)能：；

平均振動(dòng)勢(shì)能：；于是分子的平均總能量：(2)注意：1.該定理是關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的統(tǒng)計(jì)規(guī)律；2.分子相互碰撞導(dǎo)致動(dòng)能在各自由度上均勻分配；3.常表示為：；要區(qū)分三類能量：

1.分子的平均平動(dòng)動(dòng)能：

2.分子的平均總動(dòng)能：

3.分子的平均總能：表12.1分子的自由度和能量理想氣體內(nèi)能：氣體分子動(dòng)能及其原子間勢(shì)能之和；1mol

理想氣體的內(nèi)能：

12.4.3理想氣體的內(nèi)能