Expresión de la energía cinética del gas por molécula

La energía cinética promedio (EC) por molécula de un gas es 3 2 k T . Mientras encontramos esto, hacemos

 EC promedio = 1 2 METRO 1 norte v 2 = 3 2 k T
Pero, ¿por qué no agregamos energía cinética rotacional aquí?

Respuestas (2)

La expresión que cita es para un gas monoatómico ideal, y obtenemos C v = 3 / 2 para los tres grados de libertad. Para los gases diatómicos ideales, de hecho tenemos que contar los grados de libertad de rotación y obtenemos C v = 5 / 2 . Consulte el artículo de Wikipedia sobre gases ideales para obtener más información.

Para cualquier gas ideal:-

  • VP = 2/3E
  • VP = (γ-1)U

donde U = E + R (Energía interna),

E = 1/2mvᵣₘₛ² ( energía cinética traslacional promedio ),

& R es la energía cinética de rotación .

Por ejemplo: un gas diatómico con γ = 7/5 tiene PV = 2/3E y PV = (7/5 - 1)U .

Por lo tanto, 2/3E = 2/5U

O E = 3/5U

CONCLUSIÓN #1 : La energía cinética de traslación de un gas diatómico constituye 3/5 de su energía interna.

De la ecuación de estado , PV = NKᵦT

Por lo tanto, NKᵦT = 2/3E

O E = 3/2NKᵦT

CONCLUSIÓN #2 : Promedio. La energía cinética traslacional por molécula (es decir, E/N = 3/2KᵦT ) está relacionada solo con la temperatura y es independiente de la presión, el volumen o la naturaleza del gas.

CONCLUSIÓN FINAL: La temperatura depende de la media. Energía cinética TRASLACIONAL en casos ideales, ya sea mono, di o poliatómica.

¡¡Gracias!!

Creo que nunca he visto a alguien usar β como reemplazo del subíndice B en la constante de Boltzmann.