под числом степеней свободы тела понимают наименьшее число независимых координат, необходимых для полного определения положения тела
Л. Больцман установил закон равномерного распределения энергии молекул идеального газа по степеням свободы: на каждую степень свободы молекулы в среднем приходится одинаковая кинетическая энергия, равная kT/2.
при определении числа степеней свободы молекул газов принимаются во внимание те степени свободы, которые вносят существенный вклад в ее кинетическую энергию.
средняя кинетическая энергия одноатомной молекулы двухатомная молекула имеет пять степеней свободы и, следовательно, обладает средней кинетической энергией
Молекулы, состоящие из трех и более атомов, имеют шесть степеней свободы: три поступательных и три вращательных
Строго говоря, связи между атомами в молекулах реальных газов не являются абсолютно жесткими, поэтому при некоторых условиях (например, при повышенных температурах) эти связи скорее можно представить в виде упругих пружин, результатом чего являются дополнительные, колебательные степени свободы.
18) Теплоёмкость тела (обычно обозначается латинской буквой C) — физическая величина, определяющая отношение бесконечно малого количества теплоты δ Q, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры δ T:
Единица измерения теплоёмкости в системе СИ — Дж / К
Удельной теплоёмкостью называется теплоёмкость, отнесённая к единичному количеству вещества. Количество вещества может быть измерено в килограммах, кубических метрах и молях. В зависимости от того, к какой количественной единице относится теплоёмкость, различают массовую, объёмную и молярную теплоёмкость
Молярная теплоёмкость (С μ) — это количество теплоты, которое необходимо подвести к 1 молю вещества, чтобы нагреть его на единицу температуры. В СИ измеряется в джоулях на моль на кельвин (Дж/(моль·К)).
Удельная измеряется в Дж/(кг*К), молярная в Дж/(моль*К). Очевидно, чтобы получить из удельной теплоёмкости молярную - нужно разделить её на молярную массу в-ва (в случае системы СИ - обязательно выраженной в кг/моль! вообще, никогда не забывайте соотносить единицы измерения)
Сp = Cv + R Cp = Cv + l(dV/dT)p = Cv + l(R/P) но для идеальных газов l=P отсюда Cp= Cv + (P*R)/P = Cv + R где R - универсальная газовая постоянная, l - теплота расширения газа на единицу объема, (dV/dT)p - производная от V по T при постоянном давлении. Короче говоря при постоянном давлении газ не только поглощает теплоту но и выполняет работу расширения поэтому Cp>Cv - которое выражено при постоянном объеме (изохорный процесс), а Cp выполняет работу которая равна: dA=PdV
Cp-Cv=R Cv -Молярная теплоемкость при постоянном объеме Cp – молярная теплоемкость в изобарном процессе R=8,31 Дж/моль*К