Grados de libertad de las moléculas unidas
El grado de libertad es el número de coordenadas independientes que se pueden escribir en la ecuación de movimiento de un objeto. Las moléculas monoatómicas tienen tres grados de libertad. Las moléculas diatómicas y las moléculas triatómicas equivalen a cuerpos rígidos sin considerar la vibración. Tienen cinco grados de libertad (tres niveles y dos rotaciones) y seis grados de libertad (tres niveles y tres rotaciones) respectivamente. Después de tener en cuenta las vibraciones, agregue 1 para las moléculas diatómicas y 2 para las moléculas triatómicas.
(1) Moléculas monoatómicas: He, Ne, Ar y otras moléculas tienen un solo átomo y pueden considerarse partículas libres, por lo que tienen tres grados de libertad de traslación i = t = 3.
(2) Moléculas diatómicas rígidas, como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, monóxido de carbono, monóxido de carbono, etc. La distancia entre los dos átomos sigue siendo la misma. Así como dos puntos de masa están conectados por una varilla delgada y rígida sin masa (como una mancuerna), se necesitan tres coordenadas independientes (x, y, z) para determinar la posición espacial de su centro de masa O'; como α, β) se utilizan para determinar la orientación espacial de la línea de partículas. La rotación de las dos partículas alrededor de la línea no tiene sentido. Entonces, una molécula diatómica rígida no solo tiene tres grados de libertad de traslación, sino también dos grados de libertad de rotación, para un total de cinco grados de libertad i = t r =3 2 = 5.
(3) Las moléculas rígidas triatómicas o poliatómicas, como el H2O y el amoníaco, pueden considerarse cuerpos rígidos libres siempre que los átomos no estén dispuestos en línea recta. * * *Hay seis grados de libertad, i = t r = 3 3 = 6.