Степень свободы молекул

Определение
Число степеней свободы – число независимых координат, полностью определяющих положение системы (молекулы) в пространстве.

Степени свободы
поступательного движения (пд)
вращательного движения (вд)

Степени свободы молекул
1-атомная: 3 степени пд = 3
2-атомная: 3 степени пд + 2 степени вд = 5
3(n)-атомная нелинейная: 3 степени пд + 3 степени вд = 6

Координаты

Колебательные степени свободы (кб)
3n-5: в линейной многоатомной
3n-6: в нелинейной многоатомной
n – количество атомов

Энергия
Классика: E=3/2*kT
1 степень пд:
w1=1/2*kT
1 степень вд (по Больцману):
w2=1/2*kT
1 кб степень:
w3=kT
средняя Е молекулы:
w=i/2*kT
i=i(пд)+i(вд)+2i(кб)

Энергия
Внутренняя энергия 1 моля газа складывается из энергий Nа молекул:
E=i/2*kTNa=i/2*RT
Внутренняя энергия любой массы газа:
E=m/M*i/2*RT=n*i/2*RT