题目
6.10 设氮气为刚性分子组成的理想气体,其分子的平动自由度数为 __ _,转动自由度为-|||-__ _;分子内原子间的振动自由度为 __

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查理想气体分子自由度的计算,涉及平动、转动、振动自由度的判断,需结合分子类型(线性/非线性)和刚性假设进行分析。
解题核心思路:
- 平动自由度:所有分子均有3个平动自由度(沿x、y、z轴方向运动)。
- 转动自由度:线性分子(如双原子分子)有2个转动自由度,非线性分子有3个。
- 振动自由度:刚性分子假设下,忽略分子内部振动,故振动自由度为0。
破题关键点:明确氮气为线性分子(双原子分子),且题目中明确说明为刚性分子(不考虑振动)。
平动自由度
所有气体分子均存在平动运动,可在三维空间中沿x、y、z轴方向移动,因此平动自由度为 3。
转动自由度
氮气(N₂)为线性分子(双原子分子),其绕分子轴线的旋转不改变分子构型,故有效转动自由度为 2(绕另外两个轴的转动)。
振动自由度
题目中规定氮气为刚性分子,即分子键不可伸缩,原子间相对位置固定,因此振动自由度为 0。