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1mol氧气温度27℃内能多少?

氦气是单原子分子,1mol内能3/2*RT; 氢气氧气都是双原子分子,1mol内能5/2*RT

匿名回答于2021-09-19 03:11:13


1mol 氧气(视为理想气体)储于一氧气瓶中,温度为27℃,则该瓶氧气的内能为( 750R 或6232.5J );氧分子的平均平动动能为( 450K );氧分子的平均动能为( 750K )。

匿名回答于2021-09-20 08:46:55


1mol氧气的平动动能为:3.75x10^3 J/mol。


分析过程如下:


(1)室温下氧分子的平动自由度数t=3,转动自由度数r=2;


(2)根据能均分定理,有ut=t/rxRT,(ut为平动动能,R为理想气体常数,T为理想气体的热力学温度,单位K);


(3)因为1摄氏度(℃)=274.15开尔文(K),所以27℃=274.15+27=301.15K;R=8.31J/(mol·K)


(4)代入数值有:ut=3/2x8.31x301.15=3.75x10^3 J/mol。

(5)即1mol氧气的平动动能为:3.75x10^3 J/mol。


解此题的关键是知道室温下氧分子的自由度(平动自由度数和转动自由度数)。

常见分子自由度:


(1)单原子分子:如氦He、氖Ne、氩Ar等分子只有一个原子,可看成自由质点,所以有3个平动自由度 i = t = 3。


(2)刚性双原子分子如氢 、氧 、氮 、一氧化碳CO等分子,两个原子间联线距离保持不变。刚性双原子分子既有3个平动自由度,又有2个转动自由度,总共有5个自由度 i=t + r =3 + 2 = 5。


(3)刚性三原子或多原子分子:如 H2O 、氨 等,只要各原子不是直线排列的,就可以看成自由刚体,共有6个自由度,i=t+r=3+3=6。若原子直线排列,如CO2等,共有5个自由度,i=t+r=3 +2=5。

(4)对于非刚性分子,由于在原子之间相互作用力的支配下,分子内部还有原子的振动,因此还应考虑振动自由度(以S 表示)。


如非刚性双原子分子,好像两原子之间有一质量不计的细弹簧相连接,则振动自由度 s = 1。对于非刚性n原子分子(n>2),振动自由度 s = 3n - 6(非线性)或s =3n - 5(线性).

匿名回答于2021-09-20 22:36:21


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