E=kTE=kTE=kT или 32kT32kT\frac32kT?

В принципе, какова правильная формула для тепловой энергии и совпадает ли она с кинетической энергией? Мои заметки довольно противоречивы по этой теме, и я сильно запутался.

На самом деле E не равно ни одному из них, если вы не укажете степень свободы в системе. Для удобства мы пренебрегаем вращательным движением, которое дает E=(3/2)kt.
Этот вопрос кажется не по теме, потому что он показывает недостаточное предварительное исследование.
ответ Тома правильно объясняет, почему оба выражения имеют законное использование; этот вопрос был неправильно закрыт.
Некоторые вопросы здесь закрыты из-за «недостаточного предварительного исследования», как это было. По этому показателю не имеет значения, понятен ли вопрос и на него ли был дан ответ.

Ответы (3)

Прахар прав в том, что обычно мы получаем энергетический вклад в размере 1 2 к Т на степень свободы в системе - так что атомы в газе атомов (например, гелий) будут иметь среднюю энергию 3 2 к Т .

Часто люди говорят, что тепловая энергия к Т ' из-за экспоненциального выражения в

Н я "=" Н 0 г я г 0 е − Е я к Т

где Н я это количество атомов в состоянии я с вырождением г я и энергия Е я над основным состоянием, которое Н 0 атомов и вырождения г 0 .

Так часто люди сравнивают энергию государства Е я с «доступной тепловой энергией» к Т , потому что термин

е − Е я к Т

является доминирующим в выражении выше, и если к Т << Е я то соотношение населения в штате я населению в основном состоянии ( Н я / Н 0 ) будет небольшим или, возможно, близким к нулю.

Я все еще не понимаю. Я видел много производных, которые заявляют п В "=" Н к Т (например, youtube.com/watch?v=JOs8UQSWmos в ~28:00) для газа с Н частицы в объеме В давления п . Это означает, что средняя энергия, приходящаяся на одну частицу, равна к Т (это даже прямо сказано в связанном видео). Я не понимаю, почему и где противоречие с 3 / 2 к Т подходит. Было бы здорово подробно остановиться на п В "=" Н к Т уравнение в этом ответе.
@divB, это хороший вопрос. Я должен вернуться к вам об этом и подумать об этом
@divB извините, в последнее время у меня не было достаточно времени, чтобы подумать об этом .... отправьте мне сообщение, если я не свяжусь с вами в течение нескольких недель. пожалуйста
Звучит хорошо, спасибо!
@divB п В не внутренняя энергия газа; внутренняя энергия U дается _ ( 3 / 2 ) Н к Т (для одноатомного газа [без внутренних степеней свободы]); см. web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/…

Тепловая энергия системы

Е "=" ф 1 2 к Т
где ф — это число степеней свободы теории — грубо говоря, количество измерений, в которых она может перемещаться.

Например, если вы говорите об атоме в 3-х пространственных измерениях, то атом может двигаться по 3-м осям и, следовательно, ф "=" 3 ⟹ Е "=" 3 2 к Т . Если у меня есть газ с Н атомов, каждый из которых может двигаться в трех измерениях, то ф "=" 3 Н ⟹ Е "=" 3 Н 2 к Т .

kT — энергия столкновения двух частиц, поскольку каждая частица несет (в среднем) 1/2kT энергии в направлении столкновения. Таким образом, 1/2kT+1/2kT=kT.

Привет, добро пожаловать в Physics SE! Пожалуйста, используйте MathJax для написания уравнений, это намного легче читать!
А если частицы не сталкиваются, то их полная энергия и есть эта сумма ;-)
E=kTE=kTE=kT или 32kT32kT\frac32kT?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v