I.14.1. Coeficienții calorici ai gazelor ideale. Grade de libertate ale moleculei

📋

În fizică un grad de libertate exprimă fiecare dintre mărimile scalare independente necesare pentru determinarea univocă a stării unui sistem. Numărul minim de parametri prin care se poate preciza starea sistemului reprezintă numărul de grade de libertate.

În mecanică, poziția unui punct material liber în spațiu (care nu face parte dintr-un sistem) se determină prin cele 3 coordonate carteziene x, y și z.

Poziția unui sistem format din două puncte materiale aflat în spațiu la o anumită distanță unul față de altul este dată de 5 coordonate și nu de 6 (câte 3 pentru fiecare punct). Acest lucru se întâmplă deoarece fiecare dependență bilaterală (în cazul nostru, expresia distanței dintre puncte) scade numărul gradelor de libertate cu o unitate.

Pentru un sistem format din 3 sau mai multe puncte materiale există 6 coordonate independente

📚

Cum în termodinamică moleculele gazului ideal sunt considerate puncte materiale, coordonatele independente ce caracterizează sistemul termodinamic se numesc grade de libertate.

Dacă i = nr. grade de libertate ale moleculei gazului ideal, atunci vom avea :

• Pentru gazele monoatomice: i = 3

• Pentru gazele diatomice: i = 5

• Pentru gazele poliatomice: i = 6

Căldura molară la volum constant este:

Căldura molară la presiune constantă este:

R = constanta universală a gazelor = 8,3143 ∙ 10³ J/kmol ∙ K