Молекулярно-кинетический смысл абсолютной температуры

C точки зрения молекулярно-кинетической теории молекулы нагретого тела находятся в хаотическом движении. Причем, чем выше температура T, тем больше средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул .

Связь между средней кинетической энергией поступательного движения молекулы и абсолютной температурой дается формулой

где k - постоянная Больцмана, .

Следовательно, абсолютная температура есть мера средней кинетической энергии поступательного движения молекулы.

Формула (4.7) позволяет выяснить смысл абсолютного нуля: , если . Т. е. абсолютный нуль - это температура, при которой прекращается всякое хаотическое движение молекул.

Давление может быть выражено через среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы. Если воспользоваться формулами (4.5) и (4.7), то получим

Уравнение (4.8) называется основным уравнением молекулярно-кинетической теории.

Давление идеального газа равно двум третям средней кинетической энергии поступательного движения молекул, заключенных в единице объема.

Формулы (4.7) и (4.8) учитывают только кинетическую энергию поступательного движения молекул. Однако, наряду с поступательным движением возможны также вращательное и колебательное движение, поэтому вводится понятие числа степеней свободы.