Движение молекул поступательное

В классическом приближении (т. е. в рамках классической кинетической теории) кинетическая энергия молекулы при переходе ее из объема газа на поверхность не изменяется. Поэтому при изменении характера движения молекулы, например в случае нелокализованной адсорбции (при замене одной степени свободы поступательного движения на колебательное) или в случае локализованной адсорбции (при замене трех степеней свободы поступательного движения на три степени свободы колебательного), б этом приближении 7зя=9йя- неспецифической адсорбции можно далее допустить, что внутримолекулярная энергия и внутримолекулярные движения также не изменяются, т. е. что Таким образом, при неспецифической адсорбции в классическом приближении изменяется только потенциальная энергия Ф молекулы адсорбата по отношению к ад сорбенту и соответствующая сумма состояний д ф. Константа Генри в этом приближении сводится к выражению [c.510]

В газах с двухатомными молекулами, наряду с изменением энергии поступательного движения молекул, может происходить и изменение энергии вращательного движения их, а также колебательного движения содержащихся в них атомов и атомных групп. [c.104]

Вычисление энтропии и других термодинамических функций являете для газов значительно более сложным, чем для твердых тел. Это объясняется прежде всего тем, что в теории твердых тел часто бывает можно ограничиться учетом одной только энергии колебаний, тогда как в теории газов (даже идеальных газов, когда мы пренебрегаем взаимодействием частиц) приходится учитывать по меньшей мере четыре вида энергии 1) энергию-поступательного движения молекул (поступательное движение имеет три степени свободы) 2) энергию вращения молекулы (ротационную энергию) здесь число степеней свободы зависит от формы молекулы для шарообразных атомом можно игнорировать эту часть энергии гантельные молекулы имеют две степени свободы вращения молекулы несимметричной формы обладают тремя степенями свободы соответственно трем осям вращения 3) энергию колебания ядер атомов друг относительно друга (вибрационную энергию) 4) энергию электронную, т. е. энергию состояния электронной оболочки молекулы. Конечно, учет электронной энергии молекул важен только при тех достаточно высоких температурах, когда имеет место оптическое возбуждение молекул. [c.156]

Теплота и работа, Согласно молекулярно-кинетической теории каждое тело располагает определенным запасом внутренней энергии, который слагается из энергии движения молекул (поступательного и вращательного), называемой внутренней кинетической энергией, и энергии взаимного притяжения молекул — внутренней потенциальной энергии (в идеальных газах отсутствует). [c.25]

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]

Изменение внутренней энергии системы представляет собой изменение а) кинетической энергии поступательного и вращательного движения молекул, б) сил притяжения и отталкивания между молекулами, в) внутримолекулярной вибрации и вращения отдельных атомов и электронов в молекуле и т. п. В случае идеальных газовых систем, при чисто физических процессах, изменение внутренней энергии состоит лишь в изменении кинетической энергии молекулярного движения, т. е. в изменении температуры газа. [c.67]

Таким образом, г-атомная молекула характеризуется Зг-коор-динатами и З/"-импульсами. В качестве координат q нецелесообразно выбирать координаты атомов. Эти координаты выбираются таким образом, чтобы в них была возможность описывать поступательное, вращательное и колебательное движение молекул. Поступательное движение описывается изменением координат центра тяжести молекул, вращательное — углами между осями молекул и осями координат, колебательное — изменением расстояний между атомами. [c.202]

Рассмотрим в качестве другого примера линейную молекулу СО2. Число типов колебаний равно Зд — 5 = 4, из которых два являются валентными колебаниями, так как здесь есть две связи С=0. Сочетание отдельных растяжений связи С=0 дает симметричное и антисимметричное смещения, показанные на рис. 2.13, а и в. Деформационное колебание ОСО может быть направлено под любым углом к межъядерной оси, но так как все эти колебания можно разложить на компоненты вдоль двух перпендикулярных направлений, то лучше рассматривать только два типа колебаний, как показано на рис. 2.13, б. Эти колебательные компоненты идентичны во всех отношениях, кроме ориентации они называются вырожденными и приводят к появлению в спектре только одной полосы. Такое положение аналогично поступательному движению молекул поступательное движение возможно в любом направлении в пространстве, но все же ему соответствует три степени свободы, так как любое поступательное движение можно выразить с помощью его компонент вдоль трех взаимно перпендикулярных направлений. [c.41]

Движение молекул всегда является сложным сочетанием различных движений (поступательного, вращательного, колебательного движений, электронного возбуждения и т. д.). То же относится к энергии молекулы. В простейшем случае отдельные формы движения независимы, т. е. параметры, соответствующие различным формам движения (например, момент инерции для вращения, частота колебания—для колебательного движения и т. д.), имеют постоянные числовые значения, независимые от того, имеются ли одновременно другие формы движения или данное движение является единственным. [c.332]

Изложенные в предыдущем параграфе выводы относятся к системам с дискретными уровнями энергии, т. е. с квантованными движениями. Поступательное движение изменяется непрерывно, однако к нему можно искусственно применять общее условие квантования движения, пользуясь тем, что поступательное движение молекул системы ограничено ее объемом У. Тогда для суммы состояний поступательного движения получается выражение- [c.334]

Мы убедились, насколько удобно представлять теплоемкость (а также внутреннюю энергию и энтальпию вещества) в виде суммы вкладов, обусловленных изменениями различных видов-движения молекул — поступательного, вращательного, колебательного, электронного и внутриядерного. Так, например, [c.266]

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]

То, что в выражение электростатической энергии притяжения в <одит температура, неудивительно, поскольку с ее повышением ориентационный эффект ослабевает из-за теплового хаотического движения молекул поступательного, колебательного и вращательного. Последнее особенно сильно дезориентирует диполи. [c.86]

Полная энергия, которая заключена в веществе, состоит из внутриатомной энергии энергии, обусловленной движением атомов внутри молекул, и энергии, обусловленной движением молекул (поступательное и вращательное движение). [c.41]

При хаотическом движении молекул в результате их взаимных соударений в объеме газа устанавливается распределение молекул по скоростям, описываемое законом распределения Максвелла. Согласно распределению Максвелла, существует конечная вероятность присутствия в газе молекул, скорости движения которых достаточно высоки. При соударении таких молекул часть кинетической энергии их поступательного движения передается колебательным степеням свободы в молекуле, и тогда молекула переходит в возбужденное состояние. [c.26]

Поступательное движение молекулы в целом, которое может быть разложено по осям координат. [c.42]

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]

Общее число степеней свободы, которыми обладает л-атом-ная молекула, равно 2>п, из которых три степени свободы (или две в случае линейной молекулы) характеризуют вращение молекулы и три степени свободы определяют поступательное движение молекулы в целом. Таким образом, общее число колебательных степеней свободы для системы, состоящей из п атомов, будет равно 2>п — 6 (для линейной системы — 2п — 5). Для активного комплекса это число на единицу меньше, так как одна из колебательных степеней свободы превращается в координату реакции. Колебание образовавшегося комплекса X — V — 2 вдоль валентных связей ведет к реакции распада. Это колебание заменяется движением комплекса X—V—2 особого рода, ведущим к образованию молекул 2 и X. Оно было описано выше и изображено на рис. V, 1 как путь реакции. Это движение рассматривается как вид поступательного движения активного комплекса. Понятия вращение и колебание в применении к активному комплексу не имеют обычного смысла, так как комплекс существует очень недолго. Эти понятия обозначают, что зависимость потенциальной и кинетической энергии системы атомов от координат и сопряженных с ними импульсов такая же, как и для устойчивых молекул. [c.143]

Для упрошенного вывода выражения (X, 24) представим себе поступательное движение молекул вещества, заключенного в куб с длиной ребра I, разложенным на движения вдоль ребер куба. Периодом движения будем считать время, за которое молекула проходит расстояние между противоположными стен-кек неа ао [c.334]

Рассуждения, используемые Масловыми для определения составляющих поступательного движения молекул и вращательного движения молекул (как жесткого ротатора), можно характеризовать на примере поступательной составляющей энтропии. [c.274]

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]

Точнее суммарная кинетическая энергия относительного движения м лекул вдоль линии их центров. Следовательно, учитываются только две с пени свободы поступательного движения молекул. [c.128]

Первый шаг на пути к квантовомеханическому аналогу классического понятия молекулярной структуры состоит в отделении поступательного (трансляционного) и вращательного движений молекулы как целого от внутримолекулярных движений. Это осуществляется посредством перехода от неподвижной (лабораторной) системы координат к координатам центра тяжести молекулярной системы и к относительным координатам . Не останавливаясь на математической стороне дела, заметим, что отделение поступательного движения приводит к радиально-неоднородному распределению электронной и ядерной плотности в молекуле, а отделение вращения обусловливает угловую неоднородность этого распределения. [c.107]

Начнем рассмотрение с наиболее простого случая — с одноатомного газа. Здесь вся теплота расходуется только, на ускорение поступательного движения молекул, так как в одноатомных молекулах никакого колебательного внутримолекулярного движения не происходит. Такие молекулы всегда можно рассматривать как шарообразные и, следовательно, не учитывать их вращательного движения, так как вращение их не влияет на передачу энергии при столкновениях. [c.103]

При исследовании этого вопроса методами кинетической теории, естественно, приходится несколько усложнить представление о молекулах и учесть, что они не только обладают размером, но и не всегда имеют-шарообразную форму. Поступательное движение молекулы может быть разложено на три независимые составляющие по трем координатным осям. Вращательное движение много- [c.104]

Предполагается, что атомы связаны в молекуле жестко и такая система может иметь шесть степеней свободы. Три степени свободы определяются тремя координатами поступательного перемещения центра масс молекулы, а три степени свободы связаны с тремя координатами, вокруг которых можно представить вращение молекулы (оси х, у а г). Однако можно указать, что возбуждение вращательного движения молекулы около оси X, на которой располагаются атомы, возможно только при высоких Т. Поэтому для определения конфигурации молекулы в пространстве достаточно двух степеней свободы для вращения молекулы. [c.27]

Так как для возбуждения электронов в молекуле требуется значительная энергия, то даже при относительно высоких температурах лишь у ничтожной доли молекул электроны находятся в возбужденном состоянии. Отсюда последним слагаемым в уравнении (61.1), если температура газа не очень высокая, можно пренебречь. Согласно статистической термодинамике энергия поступательного движения молекул [c.204]

Из распределения Больцмана вытекает и закон распределения молекул по скорости (закон Максвелла). Энергия поступательного движения молекул строго отделяется от энергии остальных ее движений, а поэтому можно из общей формулы распределения Больцмана выделить множитель, соответствующий энергии поступательного движения [c.306]

Учитывая, что энергия поступательного движения молекулы, как это следует из механики, отделяется от энергии остальных видов движения, полную энергию молекулы еу можно записать в виде [c.310]

Таким образом, г-атомная молекула характерйзуется Зг-координата-ми и Зг-импульсами. В качестве координат нецелесообразно выбирать координаты атомов. Эт и координаты выбираются таким образом, чтобы описывать поступательное, вр ащательное и колебательное движение молекул. Поступательное движение описывается изменением координа центра тяжести молекул, вращательное — углов межлу осями молекул и осями координат, колебательное — расстоя 1ий между атомами. [c.200]

Любое тело обладает некоторой внутренней энергией, обусловливаемой потенциальной энергией молекул вещества (энергией, связанной с положением молекул или структурой вендества) и кинетической энергией, связанно11 с поступательным и вращательным движением молекул. [c.37]

В связи с особым характером поступательного движения и с особым путем расчета для него величин С и 5 в произведении (X, 21) обычно выделяют два множителя С = Qпo т. Рвн. или <9 = (Зпост.Свн.т где (Зпоет. пост. ОТНОСЯТСЯ К иоступатбльному движению и различаются постоянными членами, а является произведением сумм состояний для всех остальных внутренних движений молекулы, к которым, не совсем правильно, относят и вращение молекулы, как целого. [c.333]

Для идеального газа силы взаимного притяжения между моле-1<улами равны нулю, да и для реальных газов в обычных условиях они очень малы. Поэтому можно считать, что вся теплота расходуется на увеличение энергии самих молекул, т, е. на увеличение энергии поступательного и вращательного движения молекулы в целом и колебательного движения содержащихся в ней атомов и атомных групп. (При очень высоких температурах к этому присоединяется и переход электронов на более высокие энергетические уровни и даже отрыв их от атома, но, ограничиваясь здесь областью обычных температур, мы можем этот расход теилоты не принимать во внимание.) [c.103]

Развитие статистической термодинамики привело к возможности рассчитывать энтропию различных веществ на основе данных о внутреннем строении, характеризующих движение различных частиц, составляющих данное вещество. Статистическая термодинамика показывает, что энтропия может рассматриваться как сумма составляющих, относящихся к различным формам движения частиц. Принято группировать их по характеру движения частиц, рассматривая следующие составляющие энтропии энтропию поступательного движения молекул 5пост, энтропию вращательного движения молекул 5вращ, энтропию вращательного движения атомов и атомных групп, содержащихся в молекуле, 5вн. вращ (энтропия внутреннего вращения), энтропию колебательного движения атомов и атомных групп, содержащихся в молекуле, 5 ол и энтропию движения электронов 5эл- Таким образом, энтропию можно представить как сумму следующих составляющих [c.219]

Вывод классических уравнений движений из квантовых показывает, что классическая механика применима при условии малости длины волны де-Бройля X по сравнению с характерным размером I об.тасти действия потенциала, в котором движется частица. Из правил квантования следует, что условие к (ШР) <5 эквивалентно условию Пк для связанных состояний системы (колебательное и вращательное движение). Для тепловых энергий Т 1000 К) и молекул среднего атомного веса [М 20) X, составляет величину ппр>[дка К)" см, что заметно меньше размера молекул (3-10 сж). Для этих же условий наиболее вероятные значения вращательных квантовых чисел ] обычно превышают 10, тогда как для колебаний условие 1 к 1. как правило, не выполняется. Таким образом, описание поступательного и вращательного движения молекул в рамках классической механики полностью оправдано. Что касается колебательного движения, то опо может быть описано классически только в случае, когда колебательная энергия заметно превышает величину колебательного кванта, например в случае сильно г1Кзотермнческих реакций. [c.57]

Приближение Борна — Оппеигеймера. Если отвлечься от поступательного движения молекулы как целого, то в ее энергию вносят вклад три вида движения — движение электронов в поле ядер, колебание ядер около положения равновесия и вращение молекулы вокруг оси, проходящей через центр масс, причем эл.мол кол вр- [c.44]