Wie kann ich die innere Energie von zweiatomigem Gas nachweisen?

Ich möchte die Formel demonstrieren, um die innere Energie eines idealen Gases zu finden. Die Formel ist

U = 5 2 N R T .

Ich habe zuerst versucht, die Formel zu verwenden U = E C + E P (Die innere Energie eines idealen Gases ist gleich der Summe der kinetischen Energie aller Teilchen und der potentiellen Energie).

Antworten (1)

Sie tun dies, indem Sie das Equipartition Theorem anwenden . Dieser Satz besagt, dass der Mittelwert jedes quadratischen Terms in der Gesamtenergie eines Moleküls liegt k T / 2 . Schreiben Sie also die Energie eines Moleküls unter Berücksichtigung seiner kinetischen (die Massenmittelpunkt und Rotationsterme enthalten soll) und potentieller Energie (die für Ihren Fall Null sein muss, da Sie ein starres Molekül in Betracht ziehen) und Sie erhalten fünf quadratische Terme. Daher hat jedes Molekül 5 k T / 2 im Durchschnitt. Summieren Sie die Moleküle und verwenden Sie sie N k = N R , Wo N ist die Anzahl der Moleküle.