Tus qauv kev faib ua feem ntawm lub zog tau muab los ntawm Clerk Maxwell siv cov txheej txheem suav lej. Nws hu ua tus qauv kev faib ua feem vim nws tsis muaj pov thawj los ntawm kev sim. Kev faib ua feem ntawm lub zog txhais tau tias kev faib tawm ntawm lub zog sib npaug.
Lub zog kinetic hloov pauv yog los ntawm kev txav mus los, uas muaj peb qhov ceev: x-axis, y-axis, thiab z-axis. Peb qhov ceev no yog vim li cas tus lej 3 tshwm sim hauv kab zauv saum toj no. Txhua qhov ceev hu ua degree of freedom. Vim tias muaj peb qhov ceev, lub zog kinetic hloov pauv muaj peb degrees of freedom.
Cov lus qhia txog lub zog sib npaug hais tias lub zog yuav tsum tau muab faib sib npaug zos rau txhua qib kev ywj pheej. Yog li, lub zog nruab nrab rau txhua qib kev ywj pheej yog 1⁄2 kT.
Cov roj molecule monoatomic
Cov roj molecules monoatomic tsuas yog ua cov lus txav mus los kom cov roj molecules monatomic muaj 3 degrees ntawm kev ywj pheej.
Lub zog kinetic nruab nrab rau txhua lub molecule ntawm cov roj monatomic yog:
3 (1⁄2 kT) = 3/2 kT = 3/2 nRT.
Lub peev xwm cua sov ntawm cov roj molecule monatomic:
C = 3/2 R = 3/2 (8,315 J/mol.K) = 12,47 J/Kg.K
Cov roj diatomic molecule
Ntxiv rau kev txav mus los, cov roj diatomic kuj ua haujlwm tig thiab vibrational motion. Tus naj npawb ntawm degrees ntawm kev ywj pheej rau kev txav mus los = 3. Muaj pes tsawg degrees ntawm kev ywj pheej rau kev tig thiab vibrational motion?
Muaj peb txoj kab sib hloov, uas yog x, y thiab z. Kev txav mus los ncig x-axis tsis suav nrog hauv kev xam vim tias ob lub atoms uas ua lub molecule sib xws nrog txoj kab sib hloov. Thaum lawv sib xws nrog x-axis, lub sijhawm ntawm inertia ntawm ob lub atoms = 0. Yog li, tus lej ntawm degrees ntawm kev ywj pheej rau kev txav mus los = 2.
Lub zog nruab nrab rau txhua lub roj diatomic yog:
3(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) = 5/2 kT = 5/2 nRT.
Lub peev xwm cua sov ntawm cov roj diatomic:
C = 5/2 R = 5/2 (8,315 J/mol.K) = 20,79 J/Kg.K
Lub peev xwm cua sov molecular tau txais los ntawm theoretically yog me ntsis loj dua li lub peev xwm cua sov tiag tiag. 
cov roj diatomic tau los ntawm kev sim.
Thaum co, cov roj diatomic muaj ob hom zog: lub zog kinetic thiab lub zog elastic potential. Yog li ntawd, tus lej ntawm cov degrees ntawm kev ywj pheej rau kev txav mus los vibrational yog 2.
Lub zog nruab nrab rau txhua lub roj diatomic yog:
3(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) = 7/2 kT = 7/2 nRT.
Lub peev xwm cua sov ntawm cov roj diatomic:
C = 7/2 R = 7/2 (8,315 J/mol.K) = 29,1 J/Kg.K
Thov piv qhov tshwm sim no nrog lub peev xwm cua sov ntawm cov roj diatomic uas tau txais los ntawm kev sim. Qhov sib txawv yog qhov tseem ceeb. Cov roj diatomic muaj 7 degrees ntawm kev ywj pheej (kev txav mus los, kev sib hloov, thiab kev co), yog li ntawd lub peev xwm cua sov ntawm cov roj diatomic uas tau txais los ntawm kev sim yuav tsum nyob ib puag ncig 29,1 J / Kg.J.
Qhov cuam tshuam ntawm kev txav mus los ntawm kev co rau lub peev xwm cua sov ntawm cov roj diatomic kuj nyob ntawm qhov kub thiab txias (T). Cov kev sim ua ntej tau ua dhau ntawm qhov kub thiab txias nqaim. Cov kev sim tsis ntev los no tau ua dhau ntawm qhov kub thiab txias dav dua tau qhia tias lub peev xwm cua sov ntawm cov roj molecules kuj nyob ntawm qhov kub thiab txias. Txhawm rau kom nkag siab zoo dua txog qhov teeb meem no, cia peb tshuaj xyuas qhov sib txawv ntawm lub peev xwm cua sov ntawm cov roj hydrogen molecules ntawm qhov kub thiab txias sib txawv.
Kev hloov pauv ntawm lub peev xwm cua sov ntawm cov roj hydrogen molecules ntawm qhov kub sib txawv.
Hydrogen (H2) suav nrog cov pa roj diatomic. Daim duab ntawm sab qhia txog qhov sib txawv ntawm lub peev xwm cua sov ntawm cov roj hydrogen ntawm ntau qhov kub sib txawv. Lub peev xwm cua sov molecular ntawm 5/2 R = 20,79 J/Kg.K tsuas yog nyob rau hauv qhov kub ntawm kwv yees li 250 K txog 750 K. Hauv qab 250 K, lub peev xwm cua sov molecular ntawm cov roj hydrogen txo qis tas li kom txog thaum nws mus txog 3/2 R = 12,47 J/Kg.K. Ntawm qhov tod tes, saum toj no 750 K, lub peev xwm cua sov molecular ntawm cov roj nce tas li kom txog thaum nws mus txog 7/2 R = 29,1 J/Kg.K.
Raws li qhov tseeb no, peb tuaj yeem hais tias thaum kub qis, cov roj molecules tsuas yog ua qhov kev txav mus los. Thaum qhov kub nce siab, cov roj molecules tsuas yog ua qhov kev txav mus los. Thaum kub siab, cov roj molecules sib tsoo nrog ib leeg, ua rau cov atoms uas ua cov molecules ua qhov kev txav mus los vibrational. Yog li, peb hom kev txav mus los no tshwm sim ua ntu zus, thawj zaug tsuas yog kev txav mus los translational (kub qis), tom qab ntawd txhais lus + tig (kub nruab nrab), thiab thaum kawg txhais lus + tig + kev co (kub siab). Kev txav mus los vibrational tsuas yog tshwm sim thaum cov roj molecules sib tsoo nrog ib leeg.
Qhov no tsis yog tsuas yog siv rau cov roj hydrogen xwb, tab sis kuj siv rau lwm cov roj. Cov kws tshawb fawb tau pom tias lub peev xwm cua sov ntawm cov roj molecules kuj hloov pauv raws li qhov kub thiab txias. Cov kev hloov pauv zoo ib yam li cov uas tau ntsib los ntawm cov roj hydrogen, tab sis vim tias cov qauv ntawm txhua cov roj sib txawv (tus lej thiab hom atoms uas lawv muaj), kev hloov pauv ntawm lub peev xwm cua sov kuj tshwm sim ntawm ntau qhov kub thiab txias sib txawv.
Lub tswv yim sib npaug ntawm lub zog hais tias tag nrho lub zog yuav tsum tau faib sib npaug thoob plaws txhua qib ntawm kev ywj pheej. Qhov tseeb, lub zog ntxiv uas tau los ntawm cov roj molecules tsis tau faib sib npaug thoob plaws txhua qib ntawm kev ywj pheej, tab sis tau faib maj mam. Ntxiv mus, qhov sib npaug rau lub peev xwm cua sov molecular ntawm cov roj, uas peb tau los ntawm kev xav raws li kev xav ntawm kinetic txoj kev xav ntawm cov roj, hais tias lub peev xwm cua sov molecular tsuas yog nyob ntawm R (1/2 R rau txhua qib ntawm kev ywj pheej). Qhov tseeb, lub peev xwm cua sov molecular kuj raug cuam tshuam los ntawm qhov kub thiab txias (T).
Muaj ntau qhov xaus lus uas yuav tsum tau kos. Ua ntej, qhov kev sib koom ua ke ntawm lub zog yog los ntawm cov txheej txheem suav lej, uas yog raws li Newton txoj cai ntawm kev kho tshuab. Qhov thib ob, qhov kev xav ntawm cov pa roj, uas peb siv los piav qhia txog kev txav mus los ntawm cov pa roj molecules, kuj yog raws li Newton txoj cai ntawm kev kho tshuab. Vim tias qhov kev sib koom ua ke ntawm lub zog thiab qhov kev xav ntawm cov pa roj tau raug ua txhaum, nws tuaj yeem xaus lus tias Newton txoj cai ntawm kev kho tshuab tsis tuaj yeem piav qhia txog kev txav mus los uas tshwm sim ntawm qib atomic lossis molecular. Hauv lwm lo lus, Newtonian mechanics, lossis classical mechanics, tsuas yog piav qhia txog kev txav mus los ntawm cov khoom ntawm qhov loj.
