Энергия кинетическая я температура

Рис. 8,2. Зависимость энергии взаимодействия двух произвольно выбранных молекул воды друг с другом от времени в кластере (НгО)в-Молекулярно-динамическое моделирование с потенциалами (2). Средняя кинетическая энергия отвечает температуре 271 К

Для полной характеристики химической реакции необходимы тер.модинамические и кинетические данные. Термодинамические характеристики реакции синтеза аммиака обстоятельно исследованы. Известны также зависимости константы химического равновесия, тепла реакции и термодинамического потенциала реакции (свободной энергии) от температуры и давления, а также от состава газовой смеси. Теоретические данные и экспериментальные измерения хорошо согласуются в области наиболее часто применяемых давлений (ниже 600 ат). Иначе обстоит дело с кинетикой реакции. Кинетические характеристики определяются путем измерения скорости реакции, зависящей от изменения концентрации прод жта во времени (в различных условиях), и путем установления механизма реакции. Законы химической кинетики в гомогенной системе часто можно точно выразить математически для многих хи.мических реакций доказано хорошее совпадение результатов вычислений с экспериментальными данными. В зависимости от количества молекул, принимающих участие в реакциях, они подразделяются на MOHO-, ди- и тримодекулярные, или на реакции первого, второго и третьего порядка, так как скорость реакции пропорциональна произведению концентраций. [c.505]

Представим себе две ориентированные дипольные молекулы, находящиеся на расстоянии г друг от друга. При низких температурах, когда энергия притяжения больше энергии кинетического движения молекул, произойдет полная ориентация их. Взаимодействие молекул, находящихся на большом расстоянии друг от друга, опишется уравнением [c.75]

Разнообразие в распределении температур по высоте зоны катализа затрудняет оценку преимуществ и недостатков температурных режимов и эффективности катализаторов. Сравнение эффективности действия катализатора возможно лишь в том случае, если на основе температурного графика неизотермического реактора рассчитать температуру, эквивалентную средней скорости процесса, проводимого в изотермических условиях, или, как еще ее можно назвать, эквивалентную изотермическую (кинетическую) температуру [9, 10]. Весьма важно также, что характер распределения температур в отдельных адиабатических зонах реакторного устройства зависит от свойств катализаторов и кинетических характеристик процесса. Так, по температурным кривым можно судить о численных значениях кажущихся энергий активации процессов, об активности катализаторов, а в некоторых случаях и о [c.32]

Влияние значения ДТ3 на температурный перепад в охлажденном потоке зависит от массы струи противотока. Если она меньше массы основного потока, то в результате передачи кинетической энергии ее температура торможения увеличивается на величину большую чем ЛТ3, и наоборот, если масса струи противотока превосходит основной поток, то ее температура торможения увеличится на величину меньшую чем ЛТ3. [c.47]

Ориентационная составляющая ММВ существенно сказывается на свойствах вещества. Например, вещество кипит тогда, когда энергия ММВ преодолевается энергией кинетического движения молекул. Поэтому, чем больше энергия ММВ, тем до более высокой температуры следует нагреть вещество, чтобы оно закипело. Так, температура кипения жидкого азота равна -196°С, а температура кипения оксида углерода(П), молекулы которого, в отличие от молекул азота, полярны, больше и равна —191,5 °С. Аналогично, температура плавления азота —210°С меньше температуры плавления оксида углерода (II) —204°С. [c.153]

Создаваемая за счет излучения кинетическая температура (П 1 доп. 13) очень велика. Так, при длине волны 5000 А (что соответствует приблизительно середине видимого. спектра) для ее энергии имеем = Av =/г- = 6,62-10 = 4 X [c.118]

Совокупность всех свойств системы характеризует ее состояние. Оно определяется температурой Т, давлением р, объемом V, концентрацией и другими параметрами состояния. Внутренняя энергия 1/ характеризует общий запас энергии системы, включающий энергию колебания атомов, их внутриядерную энергию, кинетическую и потенциальную энергию молекул, энергию движения электронов и т. д. Абсолютная величина внутренней энергии систем не поддается определению, однако можно измерять ее изменение Аи в различных процессах. Если в каком-либо процессе внутренняя энергия возрастает, то Аи считается положительной величиной, при обратном изменении — отрицательной. [c.11]

Очевидно, что при протекании процесса в кинетической области скорость горения будет регулироваться законами химической кинетики, т. е. такими факторами, как свойства данном горючей смеси (которые характеризуются с рассматриваемой точки зрения энергией активации), температурой и общим давлением в реакционном пространстве и, наконец, концентрацией реагентов в зоне горения. Вместе с тем скорость процесса в кинетической области не должна зависеть от факторов гидродинамического, диффузионного порядка, как, например, от скорости потока, размеров и формы обтекаемых тел и т. п. [c.74]

Пользуясь распределением Максвелла, рассчитайте среднюю кинетическую энергию движения молекул массой т при температуре Т. Равна ли эта энергия кинетической энергии при средней скорости [c.142]

Повышение температуры увеличивает среднюю кинетическую энергию поступательного движения, не влияя на процентное распределение, представленное на рис. 1, гл. I. Поэтому при более высоких температурах увеличивается для данной частички вероятность обладания энергетическим уровнем, достаточным для преодоления действия электрических сил. Изменение температуры вообще относительно мало влияет на ионизацию и распределение ионов. Следовательно, с повышением температуры можно ожидать увеличения скорости коагуляции. Это действительно имеет место. Однако скорость увеличения кинетической энергии с температурой относительно мала, так что общее [c.132]

Наибольшая энергетическая эффективность плазмохимического процесса может быть достигнута лишь в том случае, когда этот процесс удается организовать в условиях неравновесных плазмохимических СВЧ- и ВЧ-разрядов. Проведение химического процесса в условиях неравновесной плазмы позволяет значительно снизить кинетическую температуру реагентов, а преодоление активационного барьера реакции достигнут за счет колебательной энергии, получаемой молекулами в зоне разряда. Другими словами, в условиях ВЧ-разряда наблюдается селективный вклад энергии в данный канал реакции, причем для проведения эндотермических реакций (диссоциация паров воды, СОг, газификация твердого горючего и др.) наилучшими являются условия, когда процесс стимулируется колебательным возбуждением реагентов в разряде. [c.421]

Внутренняя энергия термодинамической системы. Здесь подразумевается полная энергия системы, которая складывается из кинетической и потенциальной энергии частиц, составляющих вещества системы (молекул, атомов, ионов, ядер, электронов и других субатомных частиц). Кинетическая энергия слагается из поступательного и вращательного движения молекул, внутримолекулярных колебаний атомов и атомных групп, движения электронов и других субатомных частиц в недрах атомов, а также из внутриядерной энергии. Кинетическая энергия на молекулярном уровне в основном обусловлена хаотическим движением частиц, непосредственно связанном с температурой системы. В гетерогенных системах роль играет и [c.161]

Электронвольт (эВ) — единица энергии 1 эВ = 1,60206-10 Дж 1 эВ/моле-кула отвечает кинетической температуре 11 604 К. Комнатная температурам 0,025 эВ/молекула. [c.521]

Какое же число молекул при данной температуре находится в активном состоянии, то есть обладает дополнительной энергией Кинетическая теория газов дает возможность провести соответствующий расчет. Распределение молекул по скоростям при тепловом движении подчиняется закону Максвелла — Больцмана, согласно которому среди общего числа молекул N, содержащихся в некотором объеме, имеется молекул, энергия которых выше средней по крайней мере на величину Е . Это число активных молекул равно [c.68]

Связь кинетической энергии и температуры. Запишем основное уравнение для 1 моль газа [c.19]

Потенциальная энергия является, по определению, той частью общей энергии системы, которая создается силами, действующими на расстоянии . Она должна в таком случае возникать за счет различных сил притяжения и отталкивания, о которых шла речь выше при обсуждении работы Эванса и Поляньи [16 в]. Ясно, что эти силы, а следовательно, и потенциальная энергия будут существенно изменяться под влиянием электронных смещений, возникающих, например, при введении заместителей. Помимо потенциальной энергии молекулярная система содержит также кинетическую энергию, составленную из трансляционной, колебательной и вращательной энергий. Кинетическая энергия системы является функцией температуры, массы и степени жесткости структуры молекулы, а следовательно, также связана с электронными смещениями. [c.240]

В разделах с 7-2.1 по 7-2.4 упоминалось о различных формах энергии. Две из этих форм энергии — тепло и теплосодержание. Теплосодержание иногда называют химической энергией, так как его величина тесно связана с химическим составом вещества. Эти формы энергии — макроскопические проявления энергии. Два других макроскопических проявления энергии — кинетическая энергия (например, энергия летящего футбольного мяча) и потенциальная энергия (например, энергия футбольного мяча в высшей точке полета). Таким образом, при обсуждении макроскопических свойств веществ нам надо определить несколько форм энергии тепло, теплосодержание (химическую энергию), кинетическую энергию, потенциальную энергию, электрическую энергию и механическую работу. Наличие и величина каждой формы энергии определяются методами, применимыми к этой форме. Так, количество тепла, выделившееся в калориметре, мы определяем, измеряя повышение температуры термометром. Кинетическую энергию футбольного мяча мы измеряем с помощью секундомера и рулетки. [c.175]

Ясно, что кривая рис. 8-3 дает сведения о распределении по кинетической энергии. Изменяя скорость вращения дисков и расстояние между ними, можно вычислить скорость, с которой должен двигаться атом, чтобы попасть на определенную часть диска. Зная массу атома и его скорость, можно определить кинетическую энергию атома. На рис. 8-4 показано влияние температуры на распределение атомов по кинетической энергии. При температуре Г1 небольшое число атомов имеет очень низкие кинетические энергии, а некоторые атомы — очень высокие. Большинство атомов обладает промежуточными значениями кинетической энергии, как это показано на графике сплошной кривой. При более высокой температуре Т распределение по [c.193]

Внутренняя энергия системы зависит от энергии взаимо действия частиц и их кинетической энергии. При изотермических процессах кинетическая энергия, определяемая температурой, не изменяется и поэтому все изменения внутренней знергии связаны с изменением взаимодействия между частицами системы. [c.143]

Так как при кинетическом го рении в топочную камеру подается готовая газовоздушная смесь, то время горения ее Тг определяется в основном временем химического реагирования Гх.р. Следовательно, скорость кинетического горения, по крайней мере в первичной стадии, определяется скоростью химической реакции, т. е. зависит от кинетических факторов (энергии активации, температуры и давления). [c.126]

Действительно заключающаяся в теле теплота и количество теплоты, передаваемой через границы системы, ничего общего ме жду собой не имеют. Точно также внутренняя работа ничего общего не имеет с количеством работы, передаваемой через границы системы. Действительно заключающаяся в теле теплота и внутренняя работа — свойства системы. Если пользоваться современной терминологией, то действительно заключающаяся в теле теплота является кинетической энергией молекул тела, а внутренняя работа — их потенциальной энергией. Кинетическая энергия молекул тела зависит от его температуры. Позтому кинетическую энергию молекул тела называют также тепловой (термической) энергией тела. Читателям теперь должно быть ясно, что вторая гипотеза о природе теплоты (глава 1И) относится не к теплоте в современном термодинамическом смысле этого понятия, а к тепловой энергии . [c.127]

С высоким давлением, например искрой в воздухе, имеется принципиальная разница. В тлеющем разряде из-за низкого давления мало число соударений между разгоняемыми электрическим полем электронами и атомами газа. Вследствие этого электроны очень медленно обмениваются энергией с атомами и, обладая высокой кинетической энергией, соответствующей температуре 20 ООО—30 000°, не нагревают газа, температура которого не превышает обычно 300—400°. Говорят о существовании в разряде двух температур атомной и электронной. Большая энергия электронов, не растрачиваемая ими на соударения, возбуждает линии с высокими потенциалами возбуждения, т. е заставляет светиться атомы трудновозбудимых газов. Благодаря малой концентрации атомов отсутствует самопоглощение, а низкая температура газа (атомная температура) способствует очень малому уширению линий вследствие эффекта Допплера. [c.182]

Для каждого элемента объема плазмы и любого момента времени характер возбуждения спектра целиком определяется его температурой. Возможность приписать плазме температуру означает, что средние кинетические энергии всех видов частиц равны. Величина этой энергии характеризуется температурой. Возбуждение тех или иных энергетических уровней, процессы диссоциации, ионизации и рекомбинации в плазме происходят в результате обмена энергией между сталкивающимися частицами, Возможность того или иного элементарного процесса его вероятность зависят от энергий сталкивающихся частиц. Очевидно, что покоящийся атом не может быть возбужден электронным ударом, если кинетическая энергия электрона меньше энерг-ии первого возбужденного уровня атома. Точно так же ионизация при столкновении с покоящимся атомом невозможна, если энергия ионизующей частицы меньше энергии ионизации. [c.192]

Б. Переиое энергии. Различие температур двух областей газа мо кно рассматривать с молекулярной точки зрения как различие в средних кинетических энергиях молекул в этих областях. Столкновения молекул приведут к установлению одинаковой температуры в результате равномерного распре- [c.155]

Лекция 9. Средняя кинетическая энергия молекул. Температура и [c.163]

Поэтому к вопросу о равновесности уместно подходить с иных позиций. Если проанализировать обычную диаграмму энергия Гиббса — температура (см. рис. П. 1, б) вдоль линии, соответствую щей жидкой фазе, в равновесном — в терминах термокинетики — варианте, т. е. при очень медленном изменении температуры, каждой точке на линии О — Т в жидкой области должна соответствовать своя равновесная структура, определяемая как уровнем ближнего порядка (мерой которого может служить и величина свободного объема), так и подвижностью кинетических элементов — в данном случае атомов или молекул (мерой которой может служить вязкость или связанный с ней через энергию активации коэффициент самодиффузии). [c.89]

Частицы, находящиеся в узлах кристаллической решетки (атомы, ионы или молекулы), не неподвижны. Они совершают колебания, которые приближенно можно рассматривать как колебания гармонического осциллятора. Решетка, таким образом, интерпретируется как система осцилляторов. Отсюда сразу получается вывод, что энергия одной частицы должна равняться ЗкТ. Действительно, средняя кинетическая энергия гармонического осциллятора равна его средней потенциальной энергии. Частица в кристалле обладает тремя степенями свободы и на каждую приходится кинетическая энергия /зкТ, всего ЬТ. Такое же значение имеет и потенциальная энергия. Полная энергия частицы равна поэтому сумме 12ЬТ+ 1чкТ—ЪкТ. Умножая на постоянную Авогадро, получаем дкМТ=дНТ, Т. е. энергия в расчете на моль равна ЗЯТ. Производная энергии по температуре при постоянном объеме, т. е. Су = ЗЯ. Мы получили известный закон Дюлонга и Пти, согласно которому теплоемкость твердого тела равна приближенно ЗН, т. е. 25,08 Дж/моль. [c.273]

Скорости молекул и, следовательно, кинетическая энергия определяются температурой, а потенциальная энергия — расстояниями молекул друг от друга. Поэтому внутренняя энергия зависит от Т и У, т.е. U—f T, У). В случае идеального газа (состояние любого газа при достаточно малых давлениях и высоких температурах) энергия взаимодействия между молскз лами исчезающе мала по сравнению с кинетической, а собственный объем мал по сравнению со всем объемом газа. Поэтому [c.9]

Не следует путать тепловую энергию с температурой. Температура является мерой средней кинетической энергии молекул вещества, определяемой в условной температурной шкале. Тепловая энергия, будучи одной из форм энергии, является мерой способности вьтолнения работы и соответствует полной кинетической энергии молекул вещества. Тепловая энергия присуща всем веществам, даже при О "С. Айсберг обладает намного большей тепловой энергией, чем чашка горячего кофе, так как в айсберге содержится большее количество вещества, хотя температура айсберга намного ниже, чем у горячего кофе. Чтобы повысить температуру 300 см кофе на 1 °С, требуется всего 300 кал, а для повышения на 1 "С температуры айсберга, поверхность которого имеет размеры футбольного поля, пришлось бы затратить энергию порядка 10 кал. [c.30]

Плазма — это вещество в сильно ионизированном состоянии, причиной которого могут являться высокая температура или столкновение частиц газа с быстрыми электронами (в газовом разряде). Плазма имеет примерно равные концентрации электронов и положительно заряженных ионов, в целом оставаясь электрически нейтральной. Показано, что электроны плазмы находатся в хаотическом движении, средняя кинетическая энергия которого (температура) больше, чем нейтральных частиц и ионов газа. Иначе говоря, электронный газ в плазме имеет как бы более высокую температуру, чем действительная температура плазмы. В электрическом поле он сравнительно медленно продвигается в сторону анода. В космическом пространстве плазма наиболее распространенное состояние вещества. [c.89]

Зпая закономерность выгорания потока топлива, т. е. il = f[x), можно с помощью уравнения (5.63) найти распределение температур вдоль зоны гореиия. Строго говоря, для этого следовало бы решить совместно уравнения энергии, кинетическое и другие уравнения системы. Но представляет интерес найти хотя бы приближенное выражение зависимости Т непосредственно от известной функции й = /(а ), т, е. от степени недожога или выгорания топлива. [c.522]

ГИИ, определяемой электронными уровнями молекул, и все эти составляющие имеют различную величину, то теплоту адсорбции рассматривали как алгебра-ическую сумму различных изменений энергии, соответствующих отношениям, существующим между адсорбентом и молекулярными полями адсорбируемого вещества. Имеется один физический фактор — температура, который влияет на потенциальную энергию компонентов и теплоту адсорбции. ЭксперименталЬ но установлено, что если адсорбция идет при низких температурах, то изменяются ротационная энергия и энергия кинетического поступательного движения, потенциальная же энергия затрагивается меньше. Повышение температуры в адсорбционных процессах вводит новые компоненты в энергетический э(] ект, а именно, последовательные изменения, происходящие в вибрационной энергии я в энергии электронных уровней. Существование большого интервала, разделяющего ротационный, вибрационно-ротационный и электронно-вибрационноротационный уровни, как полагают, вводит периодические изменения в выделяющуюся теплоту и теплоту адсорбции. Из вышесказанного вытекает, что теплота адсорбции, вероятно, связана с потенциальной энергией, в то время как теплота активирования характерна для кинетической энергии. [c.145]

Величина энтропии электронов растет до преддиссоционного состояния и резко падает при диссоциации ковалентной молекулы. Увеличение энтропии электронов которая определяется количеством разрешенных уровней на интервал энергии) подтверждается сравнением атомных и молекулярных спектров. Атомные спектры — линейчатые, количество линий для атома водорода около 100. Молекулярные спектры полосатые. Количество уже выделенных линий для молэкул Ы2>40000. Причем с увеличением температуры количество линий на интервал энергии растет [П. Вклад энтропийного члена в свободную энергию ковалентной связи должен быть существенен в силу высокой кинетической температуры электронов. [c.134]

Химия .горячих атомов. При радиоактивном распаде неустойчивого ядра выбрасываемая вторичная частица или у-фотон и дочернее ядро резко отталкиваются друг от друга (явление отдачи). Дочернее ядро приобретает огромную скорость и кинетическую энергию, отвечающую температуре в сотни тысяч градусов. В связи с этим подобные атомы получили название горячих , или гипертермальных (греч. hyper — сверх и thermos — теплый). Энергия этих атомов во много раз превосходит энергию химических связей. Поэтому горячий атом, чрезвычайно быстро перемещаясь в той или иной среде, на своем пути разрушает множество молекул среды, превращая их в ионы. Атом при этом растрачивает избыток своей энергии, которая вскоре становится равной химической — атом переходит в эпитермальную область (греч. epi — после). [c.24]

Ядро поглотив нейтрон, тотчас же выбрасывает из себя до трех новых нейтронов и распадается на две части, между которыми, примерно пополам, распределяются и остальная часть массы ядра и его заряд. Взаимно отталкиваясь с колоссальной силой ввиду больших зарядов й чрезвычайной сближенности в момент образования, оба осколка ядра разлетаются с кинетическими энергиями, отвечающими температуре в миялибны градусов (тогда как температура поверхности Солнца составляет всего 6000°). [c.131]

Ядро поглотив аейтрон, в то же время выбрасывает из себя до трех новых нейтронов и распадается на две части,. между которыми почти пополам расщепляются и остальная часть массы ядра и его заряд. Взаимно отталкиваясь с колоссальной силой, вотедствие больших. зарядов и чрезвычайной сближешости в момент их образования, оба осколка разделившегося ядра разлетаются с кинетическими энергиями, отвечающими. температурам в миллионы градусов. [c.479]

Рассмотрим характеристики структуры вещества на основе кинетической модели. Объемная плотность п частиц вещества зависит от потенциальной энергии и температуры. При подводе тепла к единичному объему вещества при постоянной температуре (7 = onst) кинетическая энергия его увеличивается, а потенциальная — уменьшается вследствие расширения вещества на ту же величину, т. е. = —d3 . Тогда, так как d9 = kTdn, а dS = пйЭ , то [c.7]