如何理解刚性双原子分子的转动自由度的计算?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16

刚性双分子原子与非刚性双分子原子的自由度计算不同


刚性双分子原子是由两个原子同个刚性结构链构成的分子。刚性结构链指主链不能内旋转,或虽有内旋转但并不改变链的方向,因而分子不会弯曲而形成的棒状高分子链。取决于最大的链内基团间的相互作用能,从而形成α螺旋结构、双螺旋结构和椭球状结构的高分子链。


1、刚性双分子原子与非刚性双分子原子的自由度计算不同。


刚性双原子分子既有3个平动自由度,又有2个转动自由度,总共有5个自由度 i = t + r =3 + 2 = 5。对于非刚性分子,由于在原子之间相互作用力的支配下,分子内部还有原子的振动,因此还应考虑振动自由度(以S 表示)。


2、刚性双分子原子与非刚性双分子原子的组合方式不同。前者的组合方式主链不能内旋转或虽有内旋转但并不改变链的方向,或者可以旋转、弯曲。


子3、刚性双原子分子如氢 、氧 、氮 、一氧化碳CO等分子,两个原子间联线距离保持不变。非刚性双分子原子的距离无法确定,是随机的。



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#滑解姚# 物理自由度(回答追问+0~100分) -
(18865145040): 自由度是确定物体空间位置所需要要的最少的坐标系数.转动自由度一般是物体分子质心确定后刚体各部分可以绕质心运动的可能性,根据刚体构造不同最多有三种可能性,就是其质元过质心某条连线和三个坐标轴夹角的变化,刚性双原子分子需要两个,多原子需要三个. 除了平动,转动自由度还有振动自由度.用平动加转动自由度来描述并不是绝对的,只是应用中比较方便.就像直角坐标系,极坐标和球坐标都可以描述物体位置一样.所以自由度一共有多少种这个是个伪问题,说明你对自由度基本意思没理解

#滑解姚# 多原子的自由度 -
(18865145040): 很简单, 你想想看,平面上双原子分子就以横纵坐标为基础,再加上可以绕这个平面360度旋转,所以就有3个自由度,这个你理解了就好办了,同理可以联系到空间的多原子分子:空间以三坐标为基础,然后x和y平面上可以有一次旋转,y和z上也可以有一次旋转,z和x也有一次旋转,所以也就有6个自由度了,自由度也就是决定他运动的最少的条件个数. 如果你还是觉得很难懂的话,随便那个四方体,然后看看应该可以理解一点.

#滑解姚# 大学物理:理想气体平动动能,转动动能,总动能到底怎么计算?怎么判?
(18865145040): 物质的内能变化ΔU=CΔT刚性分子只有平动自由度3个和转动自由度2个,比热容C=5R/2.非刚性分子平动自由度3个,振动自由度2个,转动自由度2个,比热容7R/2根据能量均分定理,可以求出各个自由度的能量.一个自由度能量kT/2.比如第(1)问,平动动能为3NkT/2,内能为5NkT/2. 自由度,平动有三个,没问题吧?振动有两个,转动有两个,如果认为是刚性分子,那么没有振动,总自由度数是5.如果是单原子分子,只有平动自由度三个.比热容的数值为nR/2乘以自由度数,可根据ΔU=CΔT结合你会算的内能轻松推出,只需记住就可以了.转动动能就是两个分子绕着某根轴转动而具有的能量.

#滑解姚# 什么叫刚性双原子分子刚性双原子分子 是怎么定义的?麻烦说的具体一些,最好举例说明. - 作业帮
(18865145040):[答案] 刚性双原子分子没有振动动能,只有转动动能和平动动能,总自由度是5,一般双原子分子都定义为刚性的双原子分子,Et=kT/2 题目说明是非刚性双原子分子的时候一般才用非刚性双原子分子的自由度来计算

#滑解姚# 不理解为什么双原子分子模型只有两个转动自由度 - 作业帮
(18865145040):[答案] 双原子分子就像哑铃一样,有两种运动方式,第一以连接键为转动轴,第二以连接键的中垂线为转动轴,因此只有两个转动自由度

#滑解姚# 转动自由度是怎么算的,我知道氮气的平动自由度是5 -
(18865145040): 我擦,平动自由度怎么有五个,三维空间平动只有三个.任何自由度的确定都是看唯一确定系统的状态(广义坐标)需要的独立坐标的个数.对于转动,如果系统是刚性棒(你所说的氮气分子近似可以这么看)那么确定他的空间指向需要两个角度,分别是方向矢量对x轴的夹角和对y轴的夹角(由于余弦平方求和等于1那个等式,只有两个角式独立的),所以转动自由度为2.三维刚体有三个转动自由度(三个欧拉角):取三维刚体的三个不共线的三个点,形成一个平面,该平面的法向量有两个自由度(之前那个一维问题),然后这个平面相对于法向量自转有一个转动角的自由度,共计三个转动自由度.

#滑解姚# 分子平均平动动能、分子平均动能、分子平均能量如何定义?及相关的计算... - 作业帮
(18865145040):[答案] 分子平均平动动能E=3KT/2,一般对于单原子分子,分子动能只包含平动动能,所以,这个时候分子平均平动动能和分子平均动能是一个意思.【其中K是玻尔兹曼常数,T是热力学温度.】 对于多原子分子,分子运动包含了平动、关于对称轴的转动以...

#滑解姚# 双原子分子的自由度为什么只有5?rt.它们不是可以绕其他轴旋转? - 作业帮
(18865145040):[答案] 每个原子有3个自由度,一共有6个自由度; 两个原子的距离保持不变,增加了一个约束,所以减掉一个自由度,所以为5个自由度. 换句话说: 原子A,3个自由度,x,y,z 原子B只能存在与A距离固定的圆球面上,球面是个面,所以只需要有两个左标就...