Utilizando o momento de inércia do H2 dado pela tabela 12-1, determine a temperatura em que a energia cinética de translação média de uma molécula de H2 é igual à energia entre os estados rotacionais fundamental e primeiro estado excitado. O que você conclui sobre a ocupação dos estados rotacionais excitados do Hr à temperatura ambiente?

A diferença de energia entre os estados rotacionais e é:

Aqui, é o momento de inércia molecular e é a constante de Planck

Calculando a diferença de energia entre o estado fundamental e o primeiro estado rotacional molecular excitado:

Igualando isso a energia cinética translacional média de uma partícula a temperatura , , onde é a constante de Boltzmann e resolvendo para

Substituindo valores e calculando para

Então, a energia cinética translacional média de uma molécula de é igual a diferença entre o estado fundamental e o primeiro estado excitado rotacional a temperatura de . Isso significa que a temperatura ambiente, , o primeiro estado excitado rotacional de vai ser preenchido por moléculas no final da distribuição de velocidade, já que é linear com nível , a temperatura ambiente a média da energia das moléculas vai ser suficiente pra preencher pelo menor o segundo estado excitado.