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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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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。
8楼2015-11-26 12:01:53
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马上封侯

金虫 (小有名气)

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.
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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