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steve.jobs

新虫 (小有名气)

[求助] 统计热力学 已有1人参与

理想气体X分子包括n个原子，已知（1）X在低温时和N2有相同的Cp,m;（2)在高温时X的Cp,m比N2的Cp,m高25.10J.mol∧（-1）.K∧（-1）,根据以上信息说明X分子的结构:_______（假设高温时服从能量均分原理，低温时振动不激发）

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1楼 2015-11-24 16:52:34
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
6楼: Originally posted by steve.jobs at 2015-11-26 11:31:32
老师好，我看到一句话，这道题我还是不懂。“线性的多原子分子，它有一个质心，绕质心的转动、振动其情况与双原子分子是相同的。”这句话，我懂了（1）不明白了（2），希望老师给解答下，多谢！
...

在多原子分子中，分子的自由度是其原子数的3倍，其中对于线性分子，其平动自由度有3个，每个自由度对热容的贡献为0.5R，其转动自由度有2个，每个自由度对热容的贡献为0.5R，通常温度条件下，线性分子的Cvm源自这5个自由度的贡献为2.5R；若在高温条件下振动自由度对热容也有贡献，每一个振动自由度对Cvm的贡献为R。对于N2分子，其自由度为6，其中振动自由度=6-3-2=1，故高温时N2的Cvm=2.5R+R=3.5R，Cpm=4.5R。对于线性多原子分子，每增加一个原子，增加3个振动自由度，在高温时对Cvm就多出3R的贡献。
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8楼2015-11-26 12:01:53
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马上封侯

金虫 (小有名气)
好像见过这题

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2楼2015-11-24 16:53:50
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谷中明

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
青若: 金币+1, 谢谢回帖，辛苦啦 2015-11-24 21:55:03
（1）X在低温时和N2有相同的Cp,m，据此可知X分子为直线形分子
（2)在高温时X的Cp,m比N2的Cp,m高25.10J.mol∧（-1）.K∧（-1），
据此知高温时xN2的Cpm=1.5R（平动）+R（转动）+R（振动）+R=4.5R
X气体的Cpm=4.5R+25.2/8.314=7.5R，比N2多3R即多出3个振动自由度，即分子中比N2多一个原子。
结论：X气体为三原子直线形分子，例如CO2.
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3楼2015-11-24 17:09:48
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steve.jobs

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 谷中明 at 2015-11-24 17:09:48
（1）X在低温时和N2有相同的Cp,m，据此可知X分子为直线形分子
（2)在高温时X的Cp,m比N2的Cp,m高25.10J.mol∧（-1）.K∧（-1），
据此知高温时xN2的Cpm=1.5R（平动）+R（转动）+R（振动）+R=4.5R
X气体的Cpm=4.5R ...

多谢老师！辛苦了！感激老师。

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4楼2015-11-24 18:24:25
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