- Tính vận tốc căn quân phương (hay vận tốc trung bình toàn phương)
3.THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ 5 NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG
3.5. NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG
Nội năng:
- Động năng do chuyển động hỗn loạn của các phân tử (gồm động năng quay và tịnh tiến);
- Thế năng tương tác phân tử;
- Động năng và thế năng dao động của các phân tử, nguyên tử;
- Năng lượng của các vỏ điện tử, các nguyên tử và ion, năng lượng trong hạt nhân nguyên tử.
Năng lượng của một hệ nhiệt động gồm có: - Động năng;
- Thế năng trong trường trọng lực;
27
3. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ3.5. NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG 3.5. NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG
- Bỏ qua các tương tác thì nội năng của khí lý tưởng bằng tổng động năng các phân tử = động năng tịnh tiến + động năng quay
- Bậc tự do i là số tọa độ độc lập cần thiết để xác định vị trí của vật đó trong không gian.
Phân tử đơn nguyên tử: i = 3, bao gồm 3 tọa độ xác định các chuyển động tịnh tiến.
28
3. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ3.5. NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG 3.5. NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG
Phân tử lưỡng (2) nguyên tử: i = 5, bao gồm 3 tọa độ xác định các chuyển động tịnh tiến và 2 tọa độ xác định các chuyển động quay.
Phân tử 3 nguyên tử trở lên (đa nguyên tử) i = 6, bao gồm 3 tọa độ xác định các chuyển động tịnh tiến và 3 tọa độ xác định các chuyển động quay.
29
3. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ3.5. NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG 3.5. NỘI NĂNG KHÍ LÝ TƯỞNG
Định luật phân bố đề năng theo bậc tự do (Định luật Boltzmann): Động năng trung bình của các phân tử được phân bố đều cho các bậc tự do của các phân tử và có giá trị bằng:
Biểu thức tính nội năng của 1 mol (NA phân tử): U0 NA ikT i RT 2 2
0 kT
2
Đối với 1 lượng khí bất kỳ: U m i RT 2
30