الرئيسية » الموسوعة الكيميائية » درجة حرية Degree Of Freedom

درجة حرية Degree Of Freedom

1 – أقل عدد من المتغيرات المستقلة التي تؤثر على النظام . و هذا المفهوم يطبق  في النظرية الحركية لتحديد عدد من الطرق المستقلة التي تلجأ إليها الذرة أو الجزيء لتكتسب طاقة . هناك عدة متغيرات ممكن ان تختار و بالتالي تفاصيل النظرية ما بعد ذلك تختلف مع المتغير الذي أختير . فمثلا في الغازات أحادية الذرة يمكن أن يكون لكل ذرة ثلاث درجات من الحرية ترتبط مع ثلاثة احداثيات في الفراغ اللازم لتحديد موقعها . فمتوسط الطاقة لكل ذرة لكل درجة من درجات الحرية متساو و ذلك طبقا إلى مبدأ تساوي توزيع  الطاقة و هي تساوي kT/2 لكل درجة من درجات الحرية ( حيث k ثابت بولتزمان و T درجة الحرارة الثيرمودينامية ) لذلك في حالة الغاز أحادي الذرة فإن الطاقة المولية الكلية يساوي 3LkT/2 حيث L ثابت افوجادرو ( عدد الذرات لكل مول ) ، و حيث k = R/L حيث R ثابت الغاز المولاري فإن الكاقة المولية الكلية تساوي 3RT/2 .

في حالة غاز ثنائي الذرة فإن كلا الذرتين تحتاج إلى ستة ترتيبات فيما بينها مانحة ستة درجات من الحرية . و عادة توضح و كأنها ستة طرق منفصلة لحفظ الطاقة : في هذه الحالة فإن للجزيء ثلاث درجات للحرية للإتجاهات المختلفة للحركة الإنتقالية بالإضافة يوجد درجتي للحرية لدوران الجزيء حول محوره و درجة حرية واحدة للاهتزاز على طول الرابطة فيما بين الذرتين . و تساهم درجتي الحرية للدوران بالتساوي بقيمة تساوي  kT/2 إلى الطاقة الكلية، و بالمثل درجة الحرية للاهتزاز تشارك بنفس القيمة للطاقة الحركية ، حيث يجب ان تكون في مستو تمتلك اكبر مقدار من طاقة الوضع  . الطاقة الكلية لكل جزيء في حالة الغازات ثاني الذرة يساوي 3kT/2 ( للطاقة الإنتقالية لكل جزيء ) بالإضافة 2k/2 ( لطاقة الدوران لكل ذرة ) بالإضافة 2kT/2 ( للطاقة الإهتزازية ) أي أن  الطاقة الكلية 7kT/2 .

2 – العدد الأقل من المتغيرات المختلفة اللازمة لتحديد حالة النظام في قاعدة الطور . في هذه الحالة للغاز درجتين للحرية .

Share this post:

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

ماذا يعني الرمز TC الموجود على الدورق الحجمي و الرمز TD الموجود على الماصة؟

يمكن تقسيم الأدوات الزجاجية الحجمية إلى فئتين: تلك المصممة لاحتواء كمية محددة من السائل وتلك …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.