Ekvipartiční teorém

Z kinetické teorie plynů plyne, že střední kinetická energie $E_{k}$ částice ideálního plynu je přímo úměrná termodynamické teplotě $T$ plynu:

$E_{k}={\frac {3}{2}}kT$

Kde $k$ značí Boltzmannovu konstantu. Vynásobením této rovnice Avogadrovou konstantou $N_{A}$ dostáváme celkovou (kinetickou) energii 1 molu plynu:

$U={\frac {3}{2}}RT$

neboť univerzální plynová konstanta je definována $R=kN_{A}$

Charakteristika

Ekvipartiční teorém říká, že celková energie plynu je rovnoměrne rodělena mezi všechny stupně volnosti systému. Počet stupňů volnosti $i$ plynu tedy závisí na počtu atomů v jeho molekulách.

• Monoatomické molekuly plynů vykonávají pouze translační pohyb popsatelný v prostoru osami x, y, z, tzn. mají tři stupně volnosti ($i=3$).
• Biatomické molekuly vykonávají ještě vibrační a rotační pohyby ($i=5$).

Obecná rovnice pro celkovou energii ideálního plynu je dána zoběcněním předešlé rovnice na libovolný počet stupňů volnosti:

$U={\frac {i}{2}}RT$

Odkazy

Zdroj

• KUBATOVA, Senta. Biofot [online]. [cit. 2011-01-31]. <https://uloz.to/!CM6zAi6z/biofot-doc>.