Физическая химия

30 ТЕПЛОЕМКОСТИ энергия слагается из трех частей: 1) энергии поступательного движения молекул /п, 2) энергии их вращения /а и 3) энергии колебания атомных ядер и различных внутримолекулярных движе­ний Д . Таким образом общая энергия равна и теплоемкость Вычислить величины /п, j \ , /к возможно, основываясь на за­коне равномерного распределения энергии по степеням свободы, найденном Ма к с в е л л о м и Б о л ь ц м а н о м . Каждое движение может быть разбито на ряд слагающих движений, сумма которых дает тот же результат, что и рассмат­риваемое движение. Это разложение общеизвестно и является одним из обычных приемов в механике. Например поступатель­ное движение материальной точки в пространстве можно пред­ставить как сумму трех независимых движений в направлении трех координатных осей; движение этой же точки на плоскости можно разложить на два движения по двум осям, а движение ее вдоль прямой неразложимо, так как зависит оно лишь от одной координаты; движение п точек в пространстве сумми­руется из Зга отдельных движений. Свободное вращение шара можно разбить на три слагающих вращения вокруг трех взаимно перпендикулярных осей, так что всего движущийся и вращаю­щийся шарик имеет 6 слагающих движения и т. д. Число независимых движений, на которые может быть раз­бито данное, называется ч и с л о м с т е п е н е й с в о б о д ы . Мате­матически оно совпадает с числом независимых переменных, которыми определяется однозначно рассматриваемое движение. Так же как и движение, энергия может быть разбита на сла­гаемые. Например для свободного движения точки в простран­стве кинетическая энергия равна: где х, у и z— компоненты скорости. В случае совершенно свободного движения, не подчиняюще­гося никаким внешним воздействиям, все направления равноценны и в среднем x=y—'z, т. е. каждому из трех элементов дви­жения отвечает одна и та же энергия: -lj-mx2= -^-ту2 = - j j - mz'2— -^гК т. е. энергия распределяется равномерно по трем степеням сво­боды, на каждую из которых...