Kugovaniswa kwedzidziso yesimba

Dzidziso yesimba re equipartition yakawanikwa neClerk Maxwell achishandisa statistical mechanics. Inonzi theorem nekuti haina humbowo hwekuedza. Kugoverwa kwesimba re equipartition zvinoreva kugoverwa kwakaenzana kwesimba.

Simba rekushandura kinetic rinobva mukufamba kwekushandura, iro rine zvikamu zvitatu zvekumhanya: x-axis, y-axis, uye z-axis. Izvi zvikamu zvitatu zvekumhanya ndizvo zvinoita kuti nhamba 3 ionekwe muequation iri pamusoro. Chikamu chimwe nechimwe chekumhanya chinonzi dhigirii rerusununguko. Nekuti kune zvikamu zvitatu zvekumhanya, simba rekushandura kinetic rine zviyero zvitatu zverusununguko.

Kugovaniswa kwesimba remagetsi 1

Dzidziso yesimba re equipartition inoti simba rinofanira kugoverwa zvakaenzana pakati pemadhigirii ese erusununguko. Saka, avhareji yesimba padhigirii rega rega rerusununguko i1⁄2 kT.

Mamorekuru egasi reMonatomic

Mamorekuru egasi reMonatomic anongoita kufamba kwekushandura kuitira kuti mamorekuru egasi reMonatomic ave nemadhigirii matatu erusununguko.

Avhareji yesimba rekinetic remamorekuru ese egasi remonatomic ndeiyi:

3 (1⁄2 kT) = 3/2 kT = 3/2 nRT.

Kukwanisa kupisa kwemamorekuru egasi remonatomic:

C = 3/2 R = 3/2 (8,315 J/mol.K) = 12,47 J/Kg.K

Mamorekuru egasi reDiatomu

Pamusoro pekufamba kwekushandura, mamorekuru egasi re diatomu anoitawo kufamba kwekutenderera uye kwekutenderera. Huwandu hwemadhigirii erusununguko rwekufamba kwekushandura = 3. Madhigirii mangani erusununguko rwekufamba kwekutenderera uye kwekutenderera?

Kune ma axes matatu ekutenderera, anoti ma axes e x, y uye z. Kufamba kwese kwese kwe x-axis hakubatanidzwi mukuverenga nekuti maatomu maviri anoumba molecule anowirirana ne rotation axis. Kana akabatana ne x-axis, nguva yekusagadzikana kwemaatomu ese ari maviri = 0. Saka, huwandu hwemadhigirii erusununguko rwekufamba kwe rotational = 2.

VERENGA ZVIMWEWO  Fomura yemafungu echiedza cheoptics chemuviri

Avhareji yesimba remamorekuru egasi re diatomic ndeiyi:

3(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) = 5/2 kT = 5/2 nRT.

Kukwanisa kupisa kwemamorekuru egasi re diatomic:

C = 5/2 R = 5/2 (8,315 J/mol.K) = 20,79 J/Kg.K

Kugona kupisa kwemamorekuru kwakawanikwa mudzidziso kwakakura zvishoma pane kugona kupisa chaiko. mamorekuru egasi re diatomu akawanikwa kuburikidza nekuyedza.

Kana ichidedera, mamorekuru egasi rediatomu ane mhando mbiri dzesimba: kinetic energy uye elastic potential energy. Nokudaro, huwandu hwemadhigirii erusununguko rwekufamba kwevibrational i2.

Avhareji yesimba remamorekuru egasi re diatomic ndeiyi:

3(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) + 2(1⁄2 kT) = 7/2 kT = 7/2 nRT.

Kukwanisa kupisa kwemamorekuru egasi re diatomic:

C = 7/2 R = 7/2 (8,315 J/mol.K) = 29,1 J/Kg.K

Ndokumbirawo muenzanise mhedzisiro iyi nekukwanisa kupisa kwemamorekuru egasi rediatomu akawanikwa mukuyedza. Musiyano wacho wakakosha. Mamorekuru egasi rediatomu ane madhigirii manomwe erusununguko (translational, rotational, uye vibrational motion), saka kugona kupisa kwemamorekuru egasi rediatomu akawanikwa mukuyedza kunofanirwa kunge kuri pa29,1 J/Kg.J.

Mhedzisiro yekufamba kwemhepo inotenderera pakupisa kwemamorekuru egasi e diatomic zvinoenderanawo nekupisa (T). Kuedza kwakamboitwa kare pamusoro pekupisa kwakamanikana. Kuedza kwakaitwa munguva pfupi yapfuura pamusoro pekupisa kwakakura kwakaratidza kuti kupisa kwemamorekuru egasi kunoenderanawo nekupisa. Kuti tinzwisise zviri nani nyaya iyi, ngationgororei kusiyana kwekupisa kwemamorekuru egasi rehydrogen pakupisa kwakasiyana.

VERENGA ZVIMWEWO  Kelembaban

Kusiyana kwesimba rekupisa remamorekuru egasi rehydrogen pakupisa kwakasiyana.

Hydrogen (H)2) kusanganisira magasi e diatomic. Mufananidzo uri padivi unoratidza kusiyana kwesimba rekupisa remamorekuru egasi rehydrogen patembiricha dzakasiyana. Kukosha kwesimba rekupisa remamorekuru e5/2 R = 20,79 J/Kg.K kuri muhurefu hwekupisa hunosvika 250 K kusvika 750 K. Pasi pe250 K, simba rekupisa remamorekuru regasi rehydrogen rinoderera nguva nenguva kusvika rasvika 3/2 R = 12,47 J/Kg.K. Kusiyana neizvi, pamusoro pe750 K, simba rekupisa remamorekuru regasi rinowedzera nguva nenguva kusvika rasvika 7/2 R = 29,1 J/Kg.K.

Zvichibva pane izvi, tinogona kutaura kuti patembiricha yakaderera, mamorekuru egasi anongoita kufamba kwekushandura. Kana tembiricha yawedzera, mamorekuru egasi anongoita kufamba kwekushandura. Patembiricha yakakwira, mamorekuru egasi anobonderana, zvichiita kuti maatomu anoumba mamorekuru aite kufamba kwekushandura. Saka, mhando nhatu idzi dzekufamba dzinoitika muzvikamu, kutanga kufamba kwekushandura chete (tembiricha yakaderera), kwozotevera kushandura + kutenderera (tembiricha yepakati), uye pakupedzisira kushandura + kutenderera + kutenderera (tembiricha yakakwira). Kufamba kwekudengenyeka kunoitika chete kana mamorekuru egasi akasangana.

Izvi hazvisi zvegasi rehydrogen chete, asiwo zvinoshanda kune mamwe magasi. Masayendisiti akawana kuti kugona kupisa kwemamorekuru egasi kunowanzo chinja nekupisa. Shanduko dzakafanana nedzinoitika negasi rehydrogen, asi nekuda kwekuti chimiro chegasi rega rega chinosiyana (huwandu nemarudzi emaatomu ari mariri), shanduko mukushanda kwekupisa inoitikawo pamhando dzakasiyana dzekupisa.

VERENGA ZVIMWEWO  Simba muMadunhu Anoshandiswa Nemamwe Aripo

Dzidziso yesimba re equipartition inoti simba rose rinofanira kugoverwa zvakaenzana padanho rega rega rerusununguko. Muchokwadi, simba rekuwedzera rinowanikwa nemamorekuru egasi harigovaniswi zvakaenzana padanho rega rega rerusununguko, asi rinogovaniswa zvishoma nezvishoma. Uyezve, equation ye kugona kupisa kwemamorekuru egasi, yatakawana zvichibva padzidziso ye kinetic yemagasi, inoti kugona kupisa kwemamorekuru kunoenderana chete neR (1/2 R padanho rega rega rerusununguko). Muchokwadi, kugona kupisa kwemamorekuru kunokanganiswawo nekupisa (T).

Mhedziso dzinoverengeka dzinogona kutorwa. Chekutanga, dzidziso yesimba re equipartition inobva mu classical statistical mechanics, iyo yakavakirwa pamitemo yaNewton ye mechanics. Chechipiri, dzidziso ye kinetic yemagasi, yatinoshandisa kutsanangura kufamba kwemamorekuru egasi, yakavakirwawo pamitemo yaNewton ye mechanics. Nekuti dzidziso ye equipartition yesimba uye dzidziso ye kinetic yemagasi zvakatyorwa, zvinogona kugumiswa kuti mitemo yaNewton ye mechanics haigone kutsanangura kufamba kunoitika paatomu kana molecular level. Nemamwe mashoko, mechanics yeNewtonian, kana classical mechanics, inogona kungotsanangura kufamba kwezvinhu pahukuru hwakakura.

Siya mhinduro