Problem 10.32 Challenge

พิจารณาการเคลื่อนที่บนระนาบ xy มีพลังงานได้ \(2\) เทอม \(\therefore d_{t}= 2\)

พิจารณาการหมุน เนื่องจาก H₂O ไม่ได้เรียงตัวเป็นแนวเส้นตรง แต่หมุนได้บน

ระนาบ xy เท่านั้น (หมุนรอบแกน z ได้แกนเดียว) ดังนั้นจึงมีพลังงานได้ \(1\) เทอม

\(\therefore d_{r}= 1\)

พิจารณาการสั่น เนื่องจาก H₂O สามารถมองได้ว่ามีสปริง \(2\) อันเชื่อมต่อระหว่าง

H กับ O โดยสปริงแต่ละอันจะมี \(d_{v}= 2\therefore d_{v}= 2(2) = 4\)

\(\therefore d = d_{t}+ d_{r}+ d_{v}= 2 + 1 + 4 = 7\)

กำหนดให้ \(M = 1.00 kg = 1,000 g, m = 18.01528 g/mol,\)

\(T = 273.15 + 100 = 373.15 K\) และ \(d = 7\)

จาก \(E = NE_{1}\)

\(E = (\frac{M}{m}N_{A})(\frac{d}{2}k_{B}T); n =\frac{M}{m}=\frac{N}{N_{A}}\)

\(E =\frac{Md}{2m}N_{A}k_{B}T\)

\(E =\frac{Md}{2m}RT; R = N_{A}k_{B}\)

\(E = 0.602 MJ \;\blacksquare\)