1 摩尔双原子刚性分子理想气体,在 1atm 下从 0 °C上升到 100 °C时,内能的增量为



在1atm条件下，摩尔双原子刚性分子理想气体从0°C上升到100°C时，内能的增量为2.25kJ。物体内能的增加可以通过外界对物体做功和物体吸收的热量来体现，外界对物体做功时，W取正值，物体对外界做功则取负值，而物体吸收热量时Q取正值，物体释放热量时Q取负值。在这一过程中，1g100℃的水吸收2.25kJ的热量，转化为1g100℃的水蒸气，尽管温度保持不变，但由于分子间距离的增加，克服分子间的引力做功，使得部分吸收的热量未完全转化为内能。

刚性分子理想气体中，存在可以自由转动的sigma键，分子构象不断变化，尤其对于长链烃分子，构象变化更为复杂，分子可以呈现多种形态。刚性分子是一个理想模型，实际上，任何分子在任何情况下都会存在振动。在某些情况下，若不影响讨论，可以将分子视为刚性，例如在常温下讨论双原子分子理想气体的定容热容量时，可以将其视为刚性分子。但在计算内能绝对值时，必须考虑分子的振动。

刚性气体模型虽为理想化，但在许多实际应用中提供了方便，尤其是在讨论气体在常温下的性质时，可以忽略分子振动的影响。然而，在需要精确计算内能绝对值时，必须考虑到分子振动对能量的影响。这一模型的应用展示了理想化模型在简化复杂物理问题时的重要性，同时也提醒我们在特定条件下应用模型的局限性。