Question

温度为27℃时，1mol氧气具有多少平动动能

Answer 1

1mol氧气的平动动能为：3.75x10^3J/mol。

分析过程如下：

（1）室温下氧分子的平动自由度数t=3，转动自由度数r=2；

（2）根据能均分定理，有ut=t/rxRT，(ut为平动动能，R为理想气体常数，T为理想气体的热力学温度，单位K);

（3）因为1摄氏度(℃)=274.15开尔文(K)，所以27℃=274.15+27=301.15K；R=8.31J/(mol·K）

（4）代入数值有：ut=3/2x8.31x301.15=3.75x10^3J/mol。

（5）即1mol氧气的平动动能为：3.75x10^3J/mol。

解此题的关键是知道室温下氧分子的自由度（平动自由度数和转动自由度数）。

扩展资料：

常见分子自由度：

（1）单原子分子：如氦He、氖Ne、氩Ar等分子只有一个原子，可看成自由质点，所以有3个平动自由度i=t=3。

（2）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。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。

（3）刚性三原子或多原子分子：如H2O、氨等，只要各原子不是直线排列的，就可以看成自由刚体，共有6个自由度，i=t+r=3+3=6。若原子直线排列，如CO2等，共有5个自由度，i=t+r=3+2=5。

（4）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）。

如非刚性双原子分子，好像两原子之间有一质量不计的细弹簧相连接，则振动自由度s=1。对于非刚性n原子分子（n>2），振动自由度s=3n-6（非线性）或s=3n-5（线性）.