气体的压强和气体分子的转动动能有关吗

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/17 07:55:35

气体的压强和气体分子的转动动能有关吗
老师最开始说无关
但是内能和转动动能有关,内能又是温度的函数,温度又是压强的函数,那不是压强和转动动能有关了?

你说不正确.
在统计物理中,理想气体的内能的计算是根据能均分定理进行的,E=i/2*RT,i为自由度,包括平动自由度,转动自由度和振动自由度.而关于压强有这个公式,PV=nRT,压强与体积和温度有关系,转动只是影响到自由度i,并不能影响压强.比方说,单原子分子不具备转动自由度,双原子分子具有转动自由度2,那么由E=i/2*RT它们的内能不同,但是压强要由PV=nRT这个式子确定,这是与分子转动没有关系的.
再问：但是你得到这个结论的前提是他们温度相同的前提下那如果有一堆不转动的分子平白地给它们增加转动动能那么他们的温度会不会升高呢？可不可以有转动自由度但是无转动呢？
再答：是这样的，我的推导是想说明转动并不影响温度，但是可以影响内能。你的意思是转动影响内能，内能与温度有关，所以转动影响温度从而影响压强。在E=i/2*RT中，i和T是独立的，否则可以只用一个变量表示。拥有转动自由度并不一定需要转动，或者说转动自由度与是否转动无关，就像是说，你有一个苹果，你有吃它的权利，这与你是否吃它无关。而你假设一堆不转动的分子，这是与分子热运动的基本假设不符的，这样推导出来的结论也与事实不符。或者你也可以这样理解，你给一堆没有转动自由度的分子增加了转动自由度，那么内能增加了，但是这与温度无关。

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