物理化学第九章课后题答案.doc

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1、第九章统计热力学初步1．按照能量均分定律，每摩尔气体分子在各平动自由度上的平均动能为。现有1molCO气体于0ºC、101.325kPa条件下置于立方容器中，试求：（1）每个CO分子的平动能；（2）能量与此相当的CO分子的平动量子数平方和解：（1）CO分子有三个自由度，因此，（2）由三维势箱中粒子的能级公式3．气体CO分子的转动惯量，试求转动量子数J为4与3两能级的能量差，并求时的。解：假设该分子可用刚性转子描述，其能级公式为5．某系统由3个一维谐振子组成，分别围绕着A,B,C三个定点做振动，总能量为。试列出该系统各种可能的能级分布方式。解：因为谐振子能量为：。去除零点能后，有能量，此即该

2、在三个谐振子中的分布。分布方式各能级上的分布数=0=1=2=3=4I200013II110103III102003IV0210037．在体积为V的立方形容器中有极大数目的三维平动子，其，式计算该系统在平衡情况下，的平动能级上粒子的分布数n与基态能级的分布数之比。解：根据Boltzmann分布基态的统计权重，能级的统计权重（量子数1，2，3），因此10.温度为T的某理想气体，分子质量为m，按下列情况分别写出分子的平动配分函数的计算式。（1）1气体（2）101.325kPa下1mol气体（3）压力为p，分子数为N的气体解：（1）（2）（3）11．2molN2置于一容器中，，试求容器中N2分子的

3、平动配分函数。解：分子的平动配分函数表示为