химический каталог




Сборник примеров и задач по физической химии

Автор И.В.Кудряшов, Г.С.Каретников

T= $e-Ei»'T)N = QN, (VIH.14)

где Јj — энергетическое состояние молекулы; Q — молекулярная сумма по состояниям.

При записи уравнения (VIII. 14) имеется в виду суммирование по (' отдельным уровням. В случае учета вырождения, когда несколько уровней обладают одинаковой энергией, можно записать

(VIII. 15)

где gi — степень вырождения (статистический вес).

Таким образом получено выражение для суммы по состояниям системы, состоящей из N различных невзаимодействующих частиц (классическая статистика Максвелла — Больцмана).

Для неразличимых частиц. Рассмотрим систему, состояние которой определяется просто указанием числа частиц, находящихся в возможных энергетических состояниях. В отличие от статистики Максвелла — Болышана здесь безразлично, какие именно частицы находятся в том или ином состоянии. Иными словами, частицы считаются неразличимыми и здесь применяется квантовая статистика (Бозе — Эйнштейна и Ферми — Дирака).

Сумму по состояниям идеального газа, состоящего из N одинаковых молекул, можно представить в виде

_ Si'

Согласно уравнению -~ =

N

аш2\E,/KT

для 1 моль газа

дГ U \ дТ ) { дГ )

(VIII. 19)

Внутреннюю энергию удобнее рассчитывать по отдельным составляющим видам энергии движения:

Unocr = l,5 ЛГ, (V1II.20)

tfj,,p='0,5 RT, (VHI.21)

где Уьвр — составляющая внутренней энергии вращательного движения для одной степени свободы вращения.

т

Двухатомные и линейные многоатомные молекулы имеют две степени свободы вращательного движения, нелинейные многоатомные молекулы— три степени свободы вращательного движения. Колебательная составляющая внутренней энергии

J>IT_

1

kT

(VI П. 22)

\ /К

где %t

приведенная температура. Функция ( U~U° ) для определенных значений для линейного

\ " /кол

гармонического осциллятора рассчитана и приводится в таблицах термодинамических функций Эйнштейна. Для многоатомных молекул колебательную составляющую внутренней энергии рассчитывают для

100

101

каждой степени свободы колебательного движения отдельно и суммируют по всем степеням свободы колебательного движения. Для двухатомных и линейных многоатомных молекул число колебательных степеней свободы

Л<ол = 3Я-5, (VIII.23)

для нелинейных многоатомных молекул

/Кол = 3«-6, (VIII.24)

где п — число атомов в молекуле. При наличии степей свободы внутреннего вращения у многоатомных молекул для одной степени свободы

Um.Bf=0,5RT. (VIII.25)

Теплоемкость Cv для каждого вида движения рассчитывают по уравнению

Для газов, состоящих из двухатомных молекул, изохорную теплоемкость определяют по уравнению

С/= = _2>ЗДГ+_Г_. (vln,7)

(VIII.29)

Теплоемкость удобнее рассчитывать по отдельным составляющим:

CV=CV< m„ +СВр+Свол, (VIII.28)

fi/т

+ C«p = 2,5R,

(VIII.30)

"(rf

(ee'r-l)a

Термодинамическая вероятность связана с суммой по состояниям системы следующим уравнением:

lnW = InZ-fU/*T. (VIII.33)

Уравнение (VIII.33) содержит все основные сведения, которые термодинамика может дать относительно свойств системы и обеспечить логическую основу для всех термодинамических анализов. Сумма состояний Z определяется энергетическими уравнениями, абсолютной температурой и общим числом частиц, составляющих систему; величина W определяется видом распределения энергии системы среди различных частиц, т. е. числом частиц на каждом дискретном энергетическом уровне. Из уравнения (VIII.33) следует

S = kllnZ+T{dlaZ/dT)v], (VIII.34)

Поступательная составляющая энтропии идеального газа может быть вычислена с помощью определения Z для неразличимых частиц и поступательной суммы по состояниям для молекулы идеального газа. Для неразличимых частиц

Z = QNlN\. (VIII.35)

Используя приближенное соотношение Стерлинга для 1п№ при больших N; In N\ = N In N — N, найдем

lnZ = N\nQ—NlnN+N. (VIII.36)

Подставляя уравнение (VI11.36) в уравнение (VIII. 34), получаем

S = N к [In Q—InJV+1 + Т (д InQ!dT)v]. (VIII.37)

(VIII.38)

Поступательную сумму по состоянию для молекулы можно рассчитать п

страница 40
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Сборник примеров и задач по физической химии" (3.96Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы занятий по autocad
дома на новой риге эконом
шашка дымовая от комаров тихий вечер купить в спб
курсы парикмахера укладка волос

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)