Octave已知摩尔数、自由度与温度,求理想气体内能U
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3. 气体动理论
\(U = \nu\frac{i}{2}RT\)
核心公式:
理想气体内能是全部分子热运动能量的总和。
能量按自由度均分:每个自由度平均分得½kT,摩尔内能 U = ν(i/2)RT。
单原子分子i = 3,双原子分子i = 5(含3个平动与2个转动自由度)。
已知摩尔数、自由度与温度,即可求出内能。
Octave计算方法
已知参数:
- 摩尔数 ν(示例值:1 mol)
- 自由度 i(示例值:5,双原子分子)
- 温度 T(示例值:300 K)
代码如下:
function U = internal_energy(nu, i, T)
R = 8.314;
U = nu * i / 2 * R * T;
end
调用示例:
% 已知摩尔数、自由度与温度,求内能
nu = 1; i = 5; T = 300;
U = internal_energy(nu, i, T);
fprintf('内能 U = %.2e J', U);
运行结果:
内能 U = 6.24e+03 J