Чему равно число степеней свободы молекулы многоатомного газа, содержащей более двух атоммов?

Другие предметы Колледж Термодинамика и кинетическая теория газов число степеней свободы молекула многоатомного газа физика колледж термодинамика кинетическая теория газов Новый

Число степеней свободы молекулы многоатомного газа зависит от количества атомов в молекуле и типа движения, которое они могут осуществлять. Для многоатомных газов, содержащих более двух атомов, можно выделить следующие типы степеней свободы:

• Перемещение по осям (трансляционные степени свободы): Для любой молекулы в трехмерном пространстве есть три степени свободы, соответствующие движению по осям X, Y и Z.
• Вращение (ротационные степени свободы): Молекулы с более чем двумя атомами имеют три вращательные степени свободы. Это связано с тем, что они могут вращаться вокруг трех взаимно перпендикулярных осей.
• Колебания (колебательные степени свободы): Каждая пара атомов в молекуле может колебаться относительно друг друга. Для многоатомной молекулы количество колебательных степеней свободы можно вычислить по формуле: (3N - 6), где N – количество атомов в молекуле. Эта формула применяется для молекул с более чем двумя атомами. Если молекула имеет два атома, то колебательных степеней свободы будет (3N - 5).

Таким образом, общее число степеней свободы молекулы многоатомного газа можно вычислить по следующей формуле:

Общее число степеней свободы = 3 (трансляционные) + 3 (ротационные) + (3N - 6) (колебательные)

Упрощая, получаем:

Общее число степеней свободы = 3N - 3

Таким образом, для многоатомной молекулы газа, содержащей более двух атомов, число степеней свободы равно 3N - 3.