Молекула кинетическая энергия поступательного движения

Колебательная и вращательная энергии (разд. 18.3)-виды энергии молекул, соответствующие колебательному движению атомов относительно друг друга или вращательному движению молекулы как целого молекулы могут накапливать энергию этих видов точно так же, как и кинетическую энергию поступательного движения. [c.194]

В формуле 1 Т= 1з Ыти Р, — газовая постоянная Т — температура N — число Авогадро т — масса молекуль и — скорость движения молекул газа. Проанализируйте эту формулу. Как зависит скорость молекул от молекулярной массы и температуры Пользуясь формулой, выведите соотношение, позволяющее судить об изменении скорости молекул при повышении температуры на некоторое число градусов. Во сколько раз возрастает скорость молекул газа при увеличении температуры в 2 раза Как изменится скорость молекул газа при увеличении температуры на 10° Как изменится скорость молекул газа при увеличении температуры на 100° Введите в формулу кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы е = — и получите формулу для энергии 1 моль молекул [c.138]

В газовой фазе переход молекулы в возбужденное состояние и образование свободных радикалов из возбужденных молекул является следствием протекающих в смеси процессов обмена кинетической энергии поступательного движения молекул. При [c.29]

Жидкое состояние характеризуется плотной молекулярной упаковкой. Свободный объем в жидкости много меньше свободного объема в газах. Для многих жидкостей характерно наличие областей упорядоченной структуры. Так, для воды характерным является наличие областей с льдоподобным каркасом, пустоты которого заполнены молекулами воды. Области упорядоченной структуры возникают и разрушаются в результате теплового движения молекул. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул в жидкости, как и в газах, равна ЯТ, следовательно, и средние скорости поступательного движения молекул в жидкости равны средним скоростям движения таких же молекул в газовом состоянии при той же температуре. [c.592]

По мере уменьшения температуры кинетическая энергия поступательного движения молекул газа падает и при некоторой температуре она уже оказывается не в состоянии преодолеть силы межмоле-кулярных нековалентных взаимодействий и молекулы собираются вместе, образуя жидкость. Если между частицами жидкости действуют только вандерваальсовы силы, которые в некотором грубом приближении можно рассматривать как ненаправленные, то взаимное расположение молекул не играет существенной роли, и они сохраняют возможность перемещения относительно друг друга, что является основной характеристикой жидкого состояния. Если между молекулами жидкости могут образовываться водородные связи, то некоторое число молекул оказывается объединенным в ассоциаты, в пределах которых молекулы определенным образом ориентированы. Однако размеры этих ассоциатов, как правило, невелики, и они могут достаточно свободно перемещаться один относительно другого. Отдельные молекулы могут сравнительно легко выходить из состава одного ассоциата и переходить в другой. Таким образом, основная характеристика жидкости, а именно способность ее молекул перемещаться относительно друг друга без отрыва от основной массы вещества, сохраняется и в этом случае. [c.112]

Закономерности свободного статического испарения жидкости с поверхности в условиях термодинамического равновесия и отсутствия внешнего силового поля впервые были получены акад. В. В. Шулейкиным. Молекулы могут покинуть поверхность испаряющейся жидкости при условии, когда кинетическая энергия поступательного движения молекул газа больше величины работы отрыва А молекулы с поверхности жидкости [c.100]

Так как масса электрона очень мала, он не может при соударении с молекулой передать ей свою кинетическую энергию и повысить ее вращательную или колебательную энергию. Для перехода кинетической энергии поступательного движения электрона в колебательную энергию молекулы наиболее выгоден удар вдоль оси молекулы. Но вследствие невыгодного соотношения масс даже при таком ударе молекуле может быть передана, как уже было показано выше, лишь небольшая доля кинетической энергии электрона. Несмотря на это, при некоторых обстоятельствах переход кинетической энергии поступательного движения электрона в колебательную энергию молекулы, с которой он сталкивается, оказывается возможным. Электрон своим электрическим полем может так изменить внутреннее поле молекулы, что произойдет изменение ее колебательного состояния. Опыт показал, что электроны, обладающие энергией 5 эв, возбуждают колебательные кванты молекул азота и окиси углерода. причем вращательное движение молекул не изменяется. [c.73]

Исходя из классических представлений, переход кинетической энергии поступательного движения электрона в энергию электронного возбуждения атома или молекулы можно рассматривать как неупругий удар. Удар, при котором энергия поступательного движения будет переходить во внутреннюю энергию, является неупругим. При неупругом ударе деформация соударяющихся тел увеличивается до тех пор, пока скорости их не станут одинаковыми (т. е. Ц1 = и2 = и), после чего шары перестанут давить друг на друга и будут двигаться вместе. [c.74]

Стабильная молекула может образоваться в результате столкновения двух атомов или радикалов только в том случае, если некоторое количество энергии, не меньшее, чем суммарная кинетическая энергия сталкивающихся частиц, теряется в результате излучения или при столкновении с третьей частицей (роль которой может играть и поверхность твердого тела). Если потери энергии не будет, то молекула, возникшая в результате столкновения, после одного колебания разрушится, так как выделяющаяся при образовании связи энергия останется в возникшей молекуле, а ее достаточно, чтобы разорвать возникшую связь. Кроме того, возникающая молекула будет обладать и кинетической энергией сталкивающихся частиц, которая после разрыва связи вновь перейдет в кинетическую энергию поступательного движения образовавшихся осколков (атомов или радикалов). [c.85]

Кинетическая теория газов показывает, что такие понятия, как температура и давление, играющие основную роль в термодинамике, обладают по существу статистической природой, т. е. являются выражением некоторых свойств вещества, обусловленных совместным действием очень большого числа частиц. Температура определяется средней кинетической энергией поступательного движения, хотя кинетическая энергия отдельных частиц может значительно отличаться от этой величины. Точно так же давление газа выражает суммарный эффект ударов молекул о стенку сосуда и является величиной, средней для большого числа молекул, которые обладают в момент удара самыми различными количествами движения и ударяются о стенку под самыми различными углами. Статистической природой обладают и такие величины, как плотность. [c.210]

На отрезке — к молекулы А и В не взаимодействуют между собой, поэтому Е, Е% и Ег остаются постоянными. В момент и молекулы подходят на расстояния, на которых начинают проявляться межмолеку-лярные силы притяжения Ван-дер-Ваальса (3-5- 10 1 м). На этих расстояниях интегралы перекрывания МО практически равны нулю. Энергетическое возмущение электронов невелико. При дальнейшем сближении молекул происходит перекрывание МО. Если на МО находятся по два электрона, между ними возникают силы отталкивания, обусловленные принципом Паули. Дальнейшее сближение молекул приводит к изменению расположения ядер и электронной плотности в молекулах. При сближении молекул А и В, когда силы притяжения между молекулами преобладают над силами отталкивания, внутренняя энергия понижается, энергия поступательного движения молекул возрастает. Когда начинают преобладать силы отталкивания, а молекулы А и В в силу инерции продолжают сближаться, кинетическая энергия 2 поступательного движения молекул по линии, соединяющей их центры, уменьшается, внутренняя энергия Ез возрастает. На рис. 186 кривая 1 отражает изменение Е-1 и Еъ при чисто упругом столкновении кривая 2 — столкновение, при котором доля кинетической энергии поступательного движения, переходящая во внутреннюю энергию, невелика, и молекулы разлетаются с незначительно повышенной внутренней энергией кривая 5 характеризует изменение внутренней энергии при столкновениях, когда происходит значительное увеличение внутренней энергии Ел. Вероятность таких столкновений невелика. При столкновениях, заканчивающихся значительным увеличением внутренней энергии, расположение ядер атомов и распределение электронной плотности в молекулах А и В существенно меняется. Когда внутренняя энергия реагирующих молекул достигает максимума (интервал Д/), рас-. [c.560]

Зависимость (212.2) может быть представлена графически в трехмерном пространстве или в виде изоэнергетических линий в двухмерной системе координат п и гг. Расчет энергии такой системы, состоящей из 3 ядер и 3 электронов, был сделан методом МО ССП с расширенным базисом. На рис. 188 приведены результаты одного из таких расчетов. Изоэнергетические линии системы вычерчены при изменении п и гг. Диаграмма подобна топографической карте. Рассмотрим, как будет изменяться внутренняя энергия при столкновении молекулы АВ с атомом С. Внутренняя энергия исходного состояния молекулы АВ (На) принята равной —440 кДж/моль, энергия атома С (атома Н) — равной нулю. Пусть кинетическая энергия поступательного движения молекулы АВ и атома С по линии, соединяющей центры атомов, будет равна (,. Примем за исходное состояние системы состояние, обозначенное на рис. 188 точкой 1. В этом состоянии атом С находится на расстоянии г% =2 10 м. Энергия межмолекулярного взаимодействия между АВ и С невелика, поэтому внутреннюю энергию системы можно принять равной энергии исходного состояния. При приближении атома С к молекуле АВ преодолеваются силы отталкивания между одноименно заряженными ядрами атомов В и С. Внутренняя энергия системы при этом возрастает. Точка, характеризующая состояние системы, будет двигаться по линии минимальных энергетических градиентов, изображенной на рис. 188 пунктиром. В интервале между точками 2 ж 4 система находится на перевале, разъединяющем исходное и конечное состояния. На вершине энергетического барьера, в точке <3, при г = гг, атомы А и С энергетически тождественны. Система находится в переходном состоянии (см. 210). Однако в состоянии атомов А и С есть существенное различие. Атом С продолжает движение по направлению к атому В за счет кинетической энергии поступательного движения, а атом А совершает колебательное движение относительно атома В. На вершине потенциального барьера возникает взаимодействие в форме притяжения между атомом С и молекулой АВ, обусловленное обменным взаимодействием энергетических уровней молекулы АВ и атома С. В точке 4 система находится в состоянии мо-кулы ВС и атома А. На пути от точки 4 к точке 5 энергия отталкивания переходит в энергию поступательного движения молекулы ВС и атома А. Внутренняя энергия системы уменьшается до энергии конечного состояния (молекулы ВС и атома А), равной —440 кДж/моль. [c.570]

Обозначив среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы через е = , перепишем уравнение (3) в форме [c.37]

Расчет теплоемкости многоатомных газов производится с учетом степеней свободы движения молекул. Полная кинетическая энергия поступательного движения молекулы 1/2 ти может быть определена как сумма трех составляющих по любым трем взаимно перпендикулярным направлениям [c.41]

В отличие от газов в жидких системах потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия превышает кинетическую энергию поступательного движения молекул. Расстояния между молекулами имеют порядок 10" см. Поэтому движение молекул в жидкости можно рассматривать как движение частиц в потенциальном ящике, или в клетке , размеры которой порядка 10 см. При малой длине свободного пробега и наличии потенциального поля это движение имеет характер колебательного движения, в результате которого молекула сталкивается со своими соседями. Число таких столкновений в секунду порядка 10 , что примерно в 100 раз больше, чем число столкновений молекул в газовой фазе при нормальных условия . [c.592]

Сопоставьте энергии вращения молекул НР на десяти первых вращательных квантовых уровнях со средней кинетической энергией поступательного движения молекул при температурах (К) 300, 500 и 1000. Значение момента инерции возьмите из справочника [М.]. [c.25]

Рассмотренная теория, разумеется, является чрезвычайно упрощенной по многим причинам. Отметим, к примеру, что соотношение (5-1) со знаком равенства не является полностью строгим. Соударяющиеся молекулы обладают не только кинетической энергией поступательного движения, но еще и вращательной, и колебательной энергией (многоатомные молекулы). Эти виды энергии при соударении также могут перейти в потенциальную энергию и, наоборот, потенциальная энергия может частично перейти в эти виды энергии. Перешедшая часть энергии для химического превращения будет потеряна. [c.98]

Истинные скорости отдельных молекул распределяются вокруг этой величины в соответствии с законом Максвелла. При равной температуре кинетические энергии поступательного движения молекул двух разных газов равны между собой (принцип равного распределения энергии) [c.333]

Возьмем за исходное состояние момент, когда молекулы А и В находятся на нулевом энергетическом уровне и имеют энергию оа и ов- Суммарная энергия системы oi = Еоа + Еов- Пусть к моменту tg (рис. 186) молекулы А и В в результате столкновения с другими молекулами перешли в энергетически возбужденное состояние. Обозначим возбужденные молекулы А и В, а их энергию д и в. Будем рассматривать движение только тех молекул А и В, которые столкнутся в возбужденном состоянии в какой-то момент h. На рис. 186 представлено изменение общей энергии Е, кинетической энергии поступательного движения i и г и внутренней энергии [c.559]

Рассмотрим теперь двухатомный идеальный газ. Повторяя рассуждения, сделанные для одноатомного газа, следует изменить их в одном пункте нет больше оснований считать, что вся кинетическая энергия молекул сводится только к кинетической энергии поступательного движения. Надо учесть, что двухатомная молекула уже не есть материальная точка и что модель такой молекулы можно представить себе как две материальные точки, находящиеся на некотором фиксированном расстоянии друг от друга. Такая модель похожа на гантель, которую употребляют спортсмены на тренировках. Но кинетическая энергия движущейся гантели состоит из энергии поступательного двил<е-ния и энергии вращательного движения. [c.28]

Спектры поглощения комплексных соединений в видимой и ультрафиолетовой области. Молекула любого вещества (в том числе и комплексного соединения) представляет собой сложную динамическую систему, одновременно находящуюся в состоянии поступательного движения в пространстве н вращательного движения вокруг собственной оси. Отдельные атомы и группы атомов, входящие в состав молекулы, совершают колебания около общих центров тяжести электроны связей центральный ион — адденд, электроны центрального иона и электроны координированных групп, находящиеся на различных энергетических уровнях, совершают постоянное и непрерывное движение. Поэтому энергия молекулы складывается из кинетической энергии поступательного движения молекулы и внутренней энергии периодического (вращательного и колебательного) движения молекул и входящих в ее состав атомов и групп атомов, а также внутренней энергии электронов центрального иона и координированных групп. Эти энергетические составляющие принимают дискретные значения. [c.308]

Согласно теории теплового движения молекул в газе средняя кинетическая энергия поступательного движения I моль идеального газа при температуре Т пропорциональна произведению ЯТ (где Я — универсальная газовая постоянная). [c.65]

Длины связей, валентные и торсионные углы в многоатомных частицах не являются жестко фиксированными, т. е. не обязательно соответствуют в каждый данный момент времени минимальному значению потенциальной энергии молекулы (сумме потенциальной энергии взаимодействия ядер и полной энергии электронов). Полная энергия частицы (за вычетом ее кинетической энергии поступательного движения и вращения как целого) может оказаться выше потенциальной энергии в точке минимума кривой потенциальной энергии. Более того, согласно законам квантовой механики она всегда выше этого значения (см. 6.2). Например, два ядра, находящиеся на равновесном расстоянии, обладают некоторой кинетической энергией, т. е. совершают движение в сторону от положения равновесия до тех пор, пока в силу возрастания потенциальной энергии она не сравняется с полной энергией, т. е. вся кинетическая энергия не перейдет в потенциальную. После этого ядра начнут двигаться в сторону положения равновесия, причем в силу падения потенциальной энергии [c.93]

Длины связей, валентные и торсионные углы в многоатомных частицах не являются жестко фиксированными, т. е. не обязательно соответствуют в каждый данный момент времени минимальному значению потенциальной энергии молекулы (суммы потенциальной энергии взаимодействия ядер и полной энергии электронов). Полная энергия частицы (за вычетом ее кинетической энергии поступательного движения и вращения как целого) может оказаться [c.103]

При нагревании идеального одноатомного газа при постоянном объеме вся теплота расходуется на увеличение средней кинетической энергии поступательного движения молекул. Из кинетической теории газов следует, что средняя кинетическая энергия поступательного движения одного моля идеального газа при температуре Т равна 3/27 Г ( 15), откуда следует, что теплоемкость = Ъ/2К. Для газов, молекулы [c.62]

Здесь и далее не принимается в.о внимание энергия в поле тяготения и кинетическая энергия поступательного движения молекулы или атома. [c.64]

Рассматривая различные системы, мы оперировали такими понятиями, как температура, давление, плотность, удельный или мольный объем и т. п. Но такие понятия имеют статистическую природу. Так, температура определяется средней кинетической энергией поступательного движения всех молекул данной системы, хотя кинетическая энергия отдельных частиц может значительно отличаться от такой величины. Давление газа представляет собой сумму импульсов молекул на единицу поверхности стенок сосуда [c.104]

Следовательно, абсолютная температура является мерой кинетической энергии поступательного движения молекул. При постоянной температуре кинетическая энергия данной массы газа постоянна. Поэтому из уравнения (IX.3) вытекает закон Бойля — Мариотта [c.115]

Это важное уравнение, открытое опытным путем, носит название уравнения Аррениуса. Величина Е р, как уже отмечалось, называется энергией активации и обозначается обычно просто Е. Она представляет собой разницу между средней кинетической энергией поступательного движения молекул и той энергией, которая необходима для того, чтобы столкновение привело к элементарному акту реакции. Таким образом, для того чтобы реакция осуществилась, реагирующие вещества должны преодолеть определенный энергетический барьер. [c.136]

Так как атом, испытавщий отдачу, обычно входит в состав той или иной молекулы, то энергия, которую он приобрел в первое мгновение, далее перераспределяется между этим атомом отдачи и остальной частью молекулы. После ядерного превращения атом начинает двигаться, причем часто он увлекает за собой и всю остальную часть молекулы. При этом некоторая доля энергии отдачи расходуется на сообщение остатку молекулы кинетической энергии поступательного движения. [c.156]

Поглотив его, молекула диссоциирует на атомы. При поглощении кванта более высокой частоты ч > v ,ax молекула также диссоциирует. При этом разность между энергией кванта кеч и энергией диссоциации ксчтях передается атомам в виде кинетической энергии поступательного движения [c.162]

Согласно основным представлениям 1яолекулярно-кинет.ч ческой теории идеальный одноатомный газ мол1но рассматривать как совокупность материальных точек (т. е. пренебречь размерами молекул по сравнению со средними расстояниями между ними), совершающих хаотическое тепловое движение и не взаимодействующих друг с другом. Энергия такого газа равна только кинетической энергии поступательного движения его молекул потенциальная энергия равна нулю. Обозначая через [c.27]

Введите в формулу величину кинетической энергии поступательного движения одной молекулы e=muV2 и получите формулу для энергии 1 моль молекул [c.139]

По мере уменьшения температуры кинетическая энергия поступательного движения молекул газа уменьшается и при некоторой температуре она уже не в состоянии преодолеть силы межмолеку- ярных нековалентных взаимодействий молекулы собираются йместе, образуя жидкость. Если между частицами жидкости действуют только ван-дер-ваальсовы силы, которые в некотором грубом приближении можно рассматривать как ненаправленные, то взаимное расположение молекул не играет существенной роли, я они со- [c.124]