Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении
равна Ср =7/2R. Число вращательных степеней свободы молекулы
равно

Учитель:

Для того чтобы решить эту задачу, нам сначала нужно знать, что такое молярная теплоемкость идеального газа и число вращательных степеней свободы молекулы.

Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении обозначается как Ср. Она показывает, сколько теплоты нужно подать одному молекуле идеального газа, чтобы повысить его температуру на 1 Кельвин при постоянном давлении. Молярная теплоемкость Ср зависит от числа вращательных степеней свободы молекулы.

Число вращательных степеней свободы молекулы показывает, на сколько различных способов может вращаться молекула в пространстве вокруг различных осей. Молекула может вращаться вокруг трех осей: оси вращения, проходящей через центр масс молекулы, оси, перпендикулярной к этой оси, и еще одной оси, перпендикулярной к первым двум осям. За каждую независимую степень вращения молекулы отвечает одна вращательная степень свободы.

Дано, что молярная теплоемкость при постоянном давлении Ср равна 7/2R, где R - универсальная газовая постоянная. Нам нужно найти число вращательных степеней свободы молекулы.

Мы знаем, что молярная теплоемкость при постоянном давлении Ср связана с числом вращательных степеней свободы молекулы по формуле:

Ср = (f/2)R,

где f - число вращательных степеней свободы молекулы.

По условию задачи у нас Ср = 7/2R. Заменяем это значение в формуле:

7/2R = (f/2)R.

Делим обе части уравнения на (R/2) и получаем:

(7/2R) / (R/2) = f.

Обратимся к правилу деления дробей: делим числитель дроби на числитель другой дроби и делаем тоже самое с знаменателями.

Получаем:

(7/2R) * (2/R) = f.

Упрощаем:

7/2R * 2/R = f.

7/2 = f.

Ответ: Число вращательных степеней свободы молекулы равно 7/2.