Физическая химия. Ч.1. Физическая термодинамика. Зенин Г.С - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Химическая термодинамика
25
Таблица 1.5
Теплоемкость идеальных газов согласно классической теории
теплоемкости
Число атомов Число степеней свободы Теплоемкость газа
c
v
в молекуле n по-
сту-
пат.
вра-
щат.
коле-
бат.
пол-
ная
по-
ступ.
вращ
.
пол-
ная
n=1 0 0 0 3R/2
n=2
(>2 линейная)
3 2 3n-5 3n 3R/2 2R/2 5R/2
3n ≥ нелинейная 3 3n-6 3R/2 6R/2
Однако классическая теория теплоемкости позволяет правиль-
но определять теплоемкость газов только при средних температурах.
При низких температурах (десятки Кельвинов) вращательное дви-
жение молекул не подчиняется молекулярно-кинетической теории.
При высоких температурах необходимо учитывать колебательные
составляющие молекул при расчетах теплоемкости.
Контрольные вопросы.
1. Рассчитайте изохорную и изобарную теплоемкости 1 моля хлора при 300 K.
2. Определите число степеней свободы для молекулы уксусной кислоты.
1.2.7. Понятие о квантовой теории теплоемкости
По классической теории можно приближенно вычислять теп-
лоемкость газа лишь при не очень высоких температурах, потому
что влиянием энергии собственных колебаний атомов в молекуле
относительно друг друга можно пренебречь лишь в тех случаях, ко-
гда отношение этой энергии E
k
=h·c к тепловой энергии kT велико, а
именно при условии
12
hc
kT
ω
>
или, если обозначить
hc
k
ω
=Θ
,
при
12
T
Θ
> . Здесь h — постоянная Планка, h=6,62618·10
-34
Дж·с;
ω
–
волновое число собственных колебаний, м
-1
; k – постоянная Больц-
мана, k=1,38066·10
-23
Дж/К; c – скорость света в вакууме,
c=2,9979·10
8
м/с. Величина Θ имеет размерность температуры и по-
этому была названа характеристической температурой.

Страницы