C16高校物理 3.4.2.気体分子の平均運動エネルギー

金曜日, 7月 21, 2023

C16高校物理 気体分子運動論

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 気体分子運動論により導出された圧力の式から,理想気体の分子の平均運動エネルギー $K$ が温度に比例するという結論が得られます.物質量アボガドロ数の関係を思い出しましょう.

 分子を構成する原子の数が多くなって自由度 $n$ が大きくなると,分子の平均運動エネルギー $K$ が大きくなるので,単原子分子理想気体の $C_V$ も大きくなります.比熱比は $\gamma =\frac{C_P}{C_V}=\frac{C_V+R}{C_V}$ と表されるので,自由度が大きくなるほど $\gamma =1$  に近づくはずですが,実際にはそうはなりません.分子の平均運動エネルギーを厳密に求めるためには,高校までに学ぶ物理学(古典物理学)だけではなく,量子力学が必要です.

 詳しい説明は下のテキストを参考にしてください.また内容の理解ができたら,ワークブックに取り組んで,自分の言葉で説明したり,例題を解いたりしてください.

テキスト ワークブック

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