容器内装有质量M的双原子理想气体,此容器以高速V运动运动过程中突然被迫停止,设气体全部定向运动的动能都转化为气体内能,则气体分子速度平方平均值增量V^2-v^2＝…………一时没想起了,

Question

容器内装有质量M的双原子理想气体,此容器以高速V运动
运动过程中突然被迫停止,设气体全部定向运动的动能都转化为气体内能,则气体分子速度平方平均值增量V^2-v^2＝…………一时没想起了,

Answer 1

设：初始的定向动能为E,气体分子速度平方平均值增量为Z,双原子理想气体的总自由度为N,平动自由度为n,转动自由度为n',振动自由度为n".
对双原子理想气体来说,n=3,n'=2（沿双原子连线方向的角速度分量总为0,故此方向无自由度）,振动自由度为n"=2（振动动能与振动势能各1个自由度）.在千度以下的较低温时,振动相关的自由度因振动能级间距大而被“冻结”,所以,若终态是高温气体,则N=n+n'+n"=7；若终态是低温气体,则N'=n+n'=5；中间过渡状态则情况复杂,且因原子种类的不同而不同.
依题意,E=MVV/2.
高温时,Z=n(E/N)/M=3VV/7；低温时,Z'=n(E/N')/M=3VV/5……