题目

一定量的单原子理想气体处于平衡态,温度T,则气体分子的平均能量为:_气体分子的平均转动动能为:_气体分子的平均平动能为:___

一定量的单原子理想气体处于平衡态,温度T,则气体分子的平均能量为:___气体分子的平均转动动能为:___气体分子的平均平动能为:___

题目解答

答案

能量均分定理指出，在温度为T的平衡态下，物质的每一个自由度都具有相同的平均能量，其大小为 $\frac{1}{2}kT$ .

单原子理想气体单个分子的能量表达式为 $\varepsilon=\frac{p_x^2+p_y^2+p_z^2}{2m}$ ,即单原子气体分子只有3个平动自由度，无转动自由度，所以温度T的单原子气体分子的平均能量为 $\varepsilon=\frac{1}{2}kT\times3=\frac{3}{2}kT$ ，气体分子的平均转动动能为0，气体分子的平均平动动能为 $\varepsilon_t=\frac{1}{2}kT\times3=\frac{3}{2}kT$