同温度下1摩尔氧气与1摩尔氢气(均可看作理想气体)内能是否相
同温度下1摩尔氧气与1摩尔氢气(均可看作理想气体)内能是否相等
双原子分子(氢气、氧气)的平动、转动、振动自由度分别为3、2、1,在一般不太高的温度下,因量子力学的缘故,振动自由度被“冻结”,所以,每个分子的平均能量约为(kT/2)(3 2)=5kT/2.
三原子分子(水蒸气)的平动、转动、振动自由度分别为3、3、3,在一般不太高的温度下,因量子力学的缘故,振动自由度被“冻结”,所以,每个分子的平均能量约为(kT/2)(3 3)=3kT.
1mol的水蒸汽可分解成0.5mol的氧气和1mol的氢气,所以,内能的增比为(1mol*5kT/2 0.5mol*5kT/2)/(1mol*3kT)-1=25%.