Дано:
Число степеней свободы молекулы: f
Найти:
Отношение средней кинетической энергии поступательного движения молекул газа к внутренней энергии газа, выраженное через число степеней свободы молекулы.
Решение:
Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной частицы идеального газа определена как Ek = (3/2) kT, где k - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура системы.
Внутренняя энергия идеального газа определяется как U = f(1/2) kT, где f - число степеней свободы молекулы.
Отношение средней кинетической энергии поступательного движения молекул газа к внутренней энергии газа будет:
Ek / U = (3/2) kT / [f(1/2) kT]
Ek / U = 3 / f
Ответ:
Отношение средней кинетической энергии поступательного движения молекул газа к внутренней энергии газа, выраженное через число степеней свободы молекулы, равно 3/f.