Вращательная часть теплоемкости

С Зр, молярная теплоемкость от внутренних степеней свободы 543, 544 С Дд Зр, доля теплоемкости от (заторможенного) внутреннего вращения 549, 550 С вращательная часть теплоемкости 544—548 С колебательная часть теплоемкости 544—548 [c.630]

В молекулярном газе при наиболее низких температурах возбуждаются вращения молекул. Это происходит обычно при нескольких или десятке градусов Кельвина. Энергии вращательных квантов, выраженные в градусах (т. е. поделенные на постоянную Больцмана к), весьма малы например, у кислорода 2,1° К, у азота 2,9° К, у окиси азота 2,4° К. Исключение составляет лишь молекула водорода, для которой эта величина равна 85,4,° К. Даже при комнатной температуре 300° К (а тем более при высоких) квантовые эффекты не играют никакой роли. Вращательная часть теплоемкости равна своему классическому значению. [c.153]

В частном случае, рассматриваемом в этом пункте, для вращательной части теплоемкости получаем (см. рис. 69) [c.186]

Это вымерзание связано с дискретностью вращательных состояний молекулы. Точно так же, как вымерзание колебательной части теплоемкости связано с дискретностью состояний осциллятора. Если молекула может вращаться вокруг некоторой оси , то для описания ее состояний, помимо координат и импульса центра масс, нужно задать еще угол поворота вокруг этой оси, Ф, отсчитанный от какого-то начала, и, скажем, угловую скорость вращения, Ф, а лучше — момент импульса М - /Ф, где I — момент инерции относительно рассматриваемой оси. Почему лучше, мы сейчас увидим. [c.185]

В качестве примера этого приближения в табл. 142 приведены вращательные и колебательные части теплоемкости, а также полная теплоемкость некоторых газов при различных температурах. Эти величины вычислены по [c.547]

Из фиг. 170, а следует, что на основании экспериментального значения части теплоемкости данного газа, обусловленной внутренним вращением (разность наблюденного значения полной теплоемкости и вычисленных значений теплоемкости поступательного движения, колебательной теплоемкости и вращательной теплоемкости без свободного вращения) можно определить высоту потенциального барьера. Такой способ и был применен в качестве одного из возможных методов определения высоты потенциального барьера в молекуле этана (см. раздел За гл. 111). Как показывает фиг. 170, а наблюденному значению Ср, вн. вр. будут соответствовать два значения высоты потенциального барьера. Выбор одного из них становится возможным, если известны значения Ср, вн. вр. при различных температурах. [c.549]

В отличие от случая теплоемкости и теплосодержания выражения для 5вн. и Рвн. содержат 1п Qвн., а не только его производную, и поэтому постоянный множитель в вн. не выпадает. Таким образом, при не слишком низких температурах мы получаем следующие значения вращательной части энтропии и свободной энергии. [c.552]

Следует отметить, что при не слишком низких температурах моменты инерции не входят в формулы (5,50) и (5.51) для теплоемкости и теплосодержания. Аналогичный результат имеет место и для числа симметрип и для ядерного спина. При более низких температурах, когда нужно применять асимптотические выражения (5,21), (5,26) и (5,2 ), моменты инерции начинают влиять на величины иЧ- н Ср, ио все еще можно пренебрегать числом симметрии и эффектом ядерного спина. Однако при очень низких температурах, когда для вычисления Qr необходпмо производить непосредственное суммирование по формуле (5,13), влияние тождественности ядер и ядерного спина ш теплоемкость становится заметным. Исключение составляет только тот случай, когда число симметрии равно единице. Кроме того, мы должны иметь в виду, что (при а> 1) равновесные значения н Ср, вычисленные с учетом в Qr всех вращательных уровней (которые нужно брать с соответствующими сгатистическими весами, включающими и множители, определяемые ядерным спином), как правило, не совпадают с действительно наблюденными значениями. Это связано с тем, что за время эксперимента различные модификации, имеющие разную вращательную симметрию, не успевают переходить друг в друга. Поэтому вращательные части теплоемкости и теплосодержания необходимо сперва рассчитывать для каждой модификации в отдельности, а затем их складывать с учетом статистических весов модификаций. Так, например, для молекул На, НаО, [c.544]

Жирная кривая дает вычисленные Касселем значения прн учете влияния ангармоничности. Пунктирная кривая совтзетствует случаю гармонического осциллятора. Три кружка дают значення, наблюденные Эйкеном и Люде [312]. (На фигуре не показано значение для Ср для низких температур, т. е. в том случае, когда не применимо классическое выражение для вращательной теплоемкости. Доля колебаний есть часть теплоемкости над пунктирной горизонтальной линией. Постоянные ангармоничности, использованные Касселем при вычислениях, в основном совпадают с постоянными я (3,55), и с заключением того, что вместо постоянной дга8 = —3,1 он применял постоянную = — 2,28. К сожалению, эта постоянная наиболее существенна при вычислении отклонения значения Ср для ангармонического осциллятора от значения Ср для гармонического осциллятора. [c.547]

Диссоциация и ионизация приводят к дальнейшему увеличению сжатия. Важно отметить, что на величине сжатия сказывается только та часть теплоемкости, которая связана с потенциальной и внутренней энергией частиц энергией диссоциации и ионизации, вращательной и колебательной энергией молекул, энергией электронного возбуждения атомов и ионов. Возрастание удельной теплоемкости за счет увеличения числа частиц в газе не влияет на сжатие, так как одновременно с возрастанием энергии поступательного движения частиц растет и давление газа. Непосредственно изменение числа частиц не отражается на показателе адиабаты у, которым определяется сжатие. В этом легко убедиться если представить внутреннюю энергию в виде суммы е = 8пост + Qy где в Q включена потенциальная энергия и знергия внутренних степеней [c.181]

На фиг. 65 приведены экспериментальные значения части удельной теплоемкости, связанной с вращением, для молег улы НВ. Объяснить причину возникновения максимума на этой кривой, используя высокотемпературное приближение для вращательной статистической суммы (см. пример 1). [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...