자유도 :
* 모노 토미 가스 : 헬륨이나 네온과 같은 모노 토미 가스는 번역 자유도 만 있습니다. 이들은 3 차원 (x, y 및 z)의 운동과 관련된 운동 에너지를 나타냅니다. 각 자유도는 평균 1/2 kt의 에너지를 저장할 수 있으며, 여기서 K는 볼츠 만의 상수이고 t는 온도입니다.
* 규조토 가스 : 산소 나 질소와 같은 규정형 가스는 추가 자유도를 가지고 있습니다.
* 번역 : 모노 토미 믹스 가스와 마찬가지로, 그들은 3 개의 번역 자유도를 가지고 있습니다.
* 회전 : 이원자 분자는 또한 결합 축에 수직 인 2 개의 축을 약 2 축으로 회전시킬 수있다. 이것은 두 개의 자유도에 기여합니다.
* 진동 : 규정 분자는 결합 축을 따라 진동 할 수 있습니다. 이것은 1 도의 자유를 더합니다.
에너지 저장 :
규정형 가스는 자유도가 더 많기 때문에 주어진 온도에서 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 이는 방정식 가스의 온도를 단 모노 마이 믹스 가스에 비해 일정량으로 높이려면 더 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다.
어금니 비열 :
어금니 비열 (CV)은 물질의 1 몰 온도를 1도 섭씨 (또는 켈빈)로 높이는 데 필요한 에너지의 양입니다. 이원성 가스는 자유도가 더 많기 때문에 어금니 비열이 더 높습니다.
이론적 값 :
* 모노 토미 가스 : CV =(3/2) R, 여기서 R은 이상적인 가스 상수입니다.
* 규조적 가스 (실온에서) : CV =(5/2) r. 진동의 자유 정도는 실온에서 완전히 활성화되지 않지만 더 높은 온도에서 기여합니다.
결론 :
규정형 가스의 자유도 증가는 주어진 온도에서 더 많은 에너지를 저장할 수있게하여 모노 토믹 가스에 비해 어금니 비열이 더 높아집니다.
