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Translations - Rotationsenergie
 
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peanut



Anmeldungsdatum: 01.12.2015
Beiträge: 46

Beitrag peanut Verfasst am: 02. Jan 2017 17:51    Titel: Translations - Rotationsenergie Antworten mit Zitat

Hallo, ich bereite mich gerade auf eine Klausur vor und stehe nun vor folgender Aufgabe und weis teilweise nicht weiter:
a) Wie groß sind die Energien der Translation und der Rotation für ein N2 und ein H2 Molekül bei 300 K (in Joule und in eV)? b) Wie groß sind deren thermische Geschwindigkeiten vth und thermische Winkelgeschwindigkeiten th
w (welche der Rotationsenergie entspricht)? Der Abstand der Atome im Stickstoff-Molekül ist 0,15 nm, der Abstand der Atome im Wasserstoffmolekül ist 0.074 nm. (3 Punkte)

Translationsenergie ist klar das ist wobei m jeweils die Masse vom Stickstoffmolekül bzw Wasserstoffmolekül ist und als v hätte ich die mittlere thermische Geschwindigkeit genommen.
Jetzt stehe ich bei der Rotationsenergie allerdings ein wenig an die Formel an sich mit allerdings was nehme ich für das Trägheitsmoment weil ich habe ja kein r. Oder kann ich hier für r jeweils die Hälfte des Abstandes der Moleküle nehmen?
Thermische Geschwindigkeit ist wiederrum klar und thermische Winkelgeschwindigkeit ?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 4171

Beitrag Myon Verfasst am: 02. Jan 2017 18:49    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo peanut

Wahrscheinlich kannst Du die Translations- und die Rotationsenergie in diesem Fall einfach über das Äquipartitionstheorem bestimmen,



Als r würde ich auch den halben gegeben Atomabstand nehmen. Die thermische Winkelgeschwindigkeit schliesslich hat nichts mit der Translationsgeschwindigkeit zu tun, Du erhältst Sie über die Rotationsenergie und das Massenträgheitsmoment.
peanut



Anmeldungsdatum: 01.12.2015
Beiträge: 46

Beitrag peanut Verfasst am: 02. Jan 2017 20:51    Titel: Antworten mit Zitat

also

und


?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 4171

Beitrag Myon Verfasst am: 02. Jan 2017 21:21    Titel: Antworten mit Zitat

Nicht ganz. Für die Translation stehen ja nur 3 Freiheitsgrade zur Verfügung, für die Rotation 2.
peanut



Anmeldungsdatum: 01.12.2015
Beiträge: 46

Beitrag peanut Verfasst am: 03. Jan 2017 10:45    Titel: Antworten mit Zitat

ah oke, dann also





?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 4171

Beitrag Myon Verfasst am: 03. Jan 2017 12:05    Titel: Antworten mit Zitat

Ja genau.
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