Jaka jest energia ruchu cieplnego 20 g. tlenu w temperaturze 10 st. C? Jaka część tej energii przypada na ruch postępowy, a jaka na ruch obrotowy?

Energia kinetyczna 1 cząsteczki to: Eke= f ∙k∙T/2 Liczba cząsteczek to: N=NA ∙ n Liczna moli to: n=m/M Razem: Ek = N∙Eke = NA∙m∙f∙k∙T/2M = R∙m∙f∙T/2M (bo k∙NA=R) R = 8.314 J/mol∙K (stała gazowa) m = 20g f = 5 (dla cząsteczki dwuatomowej liczba stopni swobody) T = 10°C = 273.15K + 10K = 283.15K M = 32 g/mol (masa molowa tlenu) Ek = (8.314 ∙ 20 ∙ 5 ∙ 283.15) / (2 ∙ 32) = 3678.295 J Na ruch postępowy przypada 3 stopnie swobody (z 5): Ekp = 3/5 Ek = 3/5 ∙ 3678.295 J = 2206.977 J Na ruch obrotowy przypadają pozostałe 2 stopnie swobody: Eko = Ek - Ekp = 3678.295 J - 2206.977 J = 1471.318 J