|
| Рис. 40
|
В соответствии с законом равнораспределения теплоемкость двухатомных газов должна быть равна 7 R / 2. Однако эксперимент показал, что столь большой теплоемкостью двухатомные газы не обладают. Больше того, ее значение зависит от температуры. Эту зависимость теплоемкости можно охарактеризовать следующим образом (рис. 40).
При высоких температурах теплоемкость хотя и не достигает теоретического значения из-за диссоциации молекул, но стремится к нему. При понижении температуры теплоемкость падает и стремится к значению 5 R / 2. Это значение достигается при комнатной температуре. При дальнейшем понижении температуры теплоемкость не меняется, пока не начинает сказываться межмолекулярное взаимодействие. Однако для водорода эксперимент обнаружил, что при температурах ниже 80 K теплоемкость становится близкой к 3 R / 2.
Выводы теории, хотя и не согласуются с экспериментом, все же не бессмысленны. Водород при очень низких температурах имеет теплоемкость такую же, как и одноатомный газ. Колебательное и вращательное движения молекул водорода по какой-то причине оказываются замороженными. При комнатной температуре, как будет видно из дальнейшего, заморожено колебательное движение. Подобные эффекты наблюдаются и у многоатомных газов.
