Больцмана постоянная простых газов

Универсальная постоянная к (постоянная Больцмана), входящая в (90.11), может быть найдена применением этого соотношения к какой-нибудь простой системе, например идеальному газу. Это дает [c.291]

В качестве иллюстрации к применению закона распределения Больцмана в гл. XI мы рассмотрели простую модель адсорбции газа. При этом адсорбент характеризовался некоторым адсорбционным объемом, внутри которого осуществлялся постоянный средний адсорбционный потенциал. Было показано, что адсорбция пропорциональна концентрации (закон Генри), а также была определена постоянная Генри. Однако закон Больцмана выполняется при больших концентрациях из-за ограниченности адсорбционного объема. Ограниченность числа адсорбционных центров при любом виде адсорбции должна приводить к адсорбционному насыщению, т. е. величина адсорбции при повышении давления не может неограниченно возрастать, а должна стремиться к некоторому пределу. [c.297]

В случае термического равновесия газа и большой его плотности чрезвычайно простой вид приобретает и распределение атомов по возбуждённым уровням, устанавливающееся в результате неупругих ударов первого и второго рода и процессов излучения и поглощения атомами света. Подобно тому, как при термическом распределении частиц по скоростям, т. е. по кинетическим энергиям, можно было не интересоваться скоростями отдельных атомов и электронов, при термическом равновесии для изучения распределения атомов по энергиям возбуждения можно не интересоваться индивидуальностью данного уровня. В условиях термического равновесия число неупругих ударов первого рода равно числу ударов второго рода. Благодаря этому функция возбуждения, различная, как мы указывали, для различных уровней каждого атома, выпадает из окончательного результата. Распределение атомов и ионов по энергиям возбуждения также остаётся постоянным по времени и даётся простой формулой, так называемой формулой Больцмана, выполняющей здесь роль максвелловской формулы в отношении распределения атомов по кинетическим энергиям. Концентрация атомов в данном возбуждённом состоянии с энергией оказывается равной [c.36]

Средняя кинетическая энергия поступательного движения любой молекулы равна икТ, где к — постоянная Больцмана, равная 1,381 10" Дж/К Т — температура (в кельвинах). В пересчете на моль это выражение преобразуется в /г Л где Я — газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль-К). При Г га 300 К, следовательно, средняя энергия поступательного движении молекул — примерно 3,6 кДж/моль. В случае газа, состоящего, подобно гелию или неону, нз одноатомных частиц, теплоемкость полностью опреде ляется этими величинами и равна У газов, содержащих молекулы из нескольких атомов, теплоемкость выше. Чтобы поднять их температуру, приходится не только ускорять полет молекул, но и раскачивать связи. В принципе, простейшая характеристи-ка — теплоемкость, которая растет тем сильнее, чем больше связей, тоже может кое-что сказать о строении молекул. [c.98]

Законы распределения Максвелла и Больцмана можно применять для описания газов, подчиняющихся законам классической механики и находящихся в состоянии равновесия. В таких системах все молекулярные свойства усреднены. Например, температура одинакова во всех точках газа, число молекул, пересекающих в заданном направлении некоторую плоскость внутри системы за данный промежуток времени, равно числу молекул, пересекающих эту плоскость за то же время в противоположном направлении. Если система находится при постоянном, объеме, то давление повсюду одинаково если система содержит несколько компонент, то состав газа также является однородным. Рассмотрим теперь газы, состояние которых не является вполне равновесныл . В них, например, могут возникать градиенты давления, температуры и состава. Подобная задача является крайне сложной [7], и здесь мы ограничимся простейшим случаем, принимая, что системы находятся в равновесии во всех отношениях, кроме наличия некоторых отклонений, влияние которых на закон распределения молекул по скоростям, по предположению, невелико, или что такие отклонения настолько кратковременпы, что распределение Максвелла — Больцмана не успевает нарушиться. Этот прием позволяет получить целый ряд проверенных на опыте выражений для скорости изменения состояния системы в тех случаях, когда свободный пробег молекул полностью оканчивается столкновениями в газовой фазе. Эти выражения непригодны для предельно разреженных систем, когда бредняя длина свободного пробега оказывается соизмеримой с размерами сосуда и приходится учитывать столкновения молекул со стенками. В то же время, как и все выводы, основанные на использовапии законов идеальных газов, они не применимы для сильно сжатых газов. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология