Энергия внутренних видов движения

Внутренняя энергия системы состоит из энергии всех видов движения и взаимодействия входящих в систему частиц энергии поступательного и вращательного движения молекул и колебательного движения атомов, энергии молекулярного взаимодействия, внутриатомной энергии заполненных электронных уровней, внутриядерной энергии и т. д. [c.225]

Внутренней энергией системы называется сумма потенциальной энергии взаимодействия всех частиц тела между собой и кинетической энергии их движения, т. е. внутренняя энергия системы складывается из энергии поступательного и вращательного движения молекул, энергии внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергии вращения электронов в атомах, энергии, заключающейся в ядрах атомов, энергии межмолекулярного взаимодействия и других видов энергии. Внутренняя энергия — это общий запас энергии системы за вычетом кинетической энергии системы в целом и ее потенциальной энергии положения. Абсолютная величина внутренней энергии тела неизвестна, но для применения химической термодинамики к изучению химических явлений важно знать только изменение внутренней энергии при переходе системы из одного состояния в другое. [c.85]

Теория столкновения использует результаты, полученные в кинетической теории газов. В наиболее простом варианте газ рассматривается как совокупность сферических частиц конечных размеров. До столкновения они не взаимодействуют друг с другом. При столкновении же возможны два качественно различных результата либо частицы не меняют химического строения, либо это происходит и возникают новые частицы. В момент столкновения, длящийся 10- —10- с, кинетическая энергия поступательного движения частиц переходит в энергию внутренних видов движения (колебательную, вращательную и т. д.). Если накопленная в момент соударения энергия используется на преодоление энергетического (потенциального) барьера реакции, то результатом такого неупругого столкновения будет химическое превращение. Это — так называемое реакционное столкновение. [c.725]

Реакции со значением р > 1, называют быстрыми. В этом случае экспериментальное значение А больше рассчитанного по теории столкновений. В реакциях многоатомных частиц энергия внутренних видов движения (колебательная, вращательная и др.) может способствовать преодолению энергетического барьера. В итоге число столкновений как будто бы увеличивается. [c.731]

Применим теорию столкновений к реакциям обмена при условии выполнения всех тех предположений, которые использовались при выводе основных соотношений. Будем считать частицы А и В сферическими или такими, что их реальную форму можно заменить на сферическую эквивалентную кинетическую оболочку. Ее диаметр рассчитывают из формул кинетической теории газов на основании измерений вязкости, теплопроводности, диффузии, т. е. по данным о нереакционных столкновениях. Предполагается также, что реакция протекает достаточно медленно и равновесное статистическое распределение Максвелла по скорости практически не нарушается. Считается, что колебательные, вращательные и другие внутренние виды движения не возбуждены, т. е. все частицы находятся в основном состоянии. Это предположение выполняется, если энергия перехода частиц из основного состояния в первое возбужденное значительна. [c.728]

Известно, что тело может совершить самопроизвольно то действие, в результате которого его запас энергии уменьшится. При этом им будет совершена работа или выделено эквивалентное количество теплоты. Каждая система — вещество или совокупность веществ — обладает запасом внутренней энергии и, складывающейся из энергии движения, колебания и вращения входящих в ее состав молекул, энергии движения электронов и ядер в атомах, энергии нуклонов, т. е. из энергии всех видов движения частиц, имеющихся в системе. На внутреннюю энергию не влияет положение или перемещение всей системы как целого в пространстве, поэтому потенциальная и кинетическая энергии системы в целом не являются компонентами ее внутренней энергии. Внутренняя энергия зависит как от вида и количества взятого вещества, так и от условий его существования. С ростом температуры движение частиц активизируется и внутренняя энергия тела повышается. [c.133]

Для огромного числа возможных состояний химических частиц энергия этих видов движения и их роль в определении общей картины и основных закономерностей в строении химических частиц невелики сравнительно с энергией и ролью взаимодействий электронов и ядер между собой и возможных состояний движения электронов по отношению к ядрам. Именно состояния движения электронов по отношению к ядрам и взаимодействия этих заряженных частиц в различных возможных состояниях электронного движения определяют возможность существования системы из ядер и электронов как устойчивой (или неустойчивой— самопроизвольно распадающейся) системы — химические частицы, основные закономерности и общую картину ее внутреннего строения. [c.87]

Внутренняя энергия характеризует общий запас энергии системы, включающий энергию всех видов движения атомов (поступательное, вращательное, колебательное), электронов и ядер, энергию, заключающуюся в ядрах атомов, и другие виды энергии, за исключением кинетической энергии всего тела и потенциальной энергии в поле тяготения. Мы не можем вычислить абсолютное значение внутренней энергии вещества, но можем измерить изменение энергии Аи, происходящее в процессе нагревания или охлаждения, либо в химической реакции. [c.21]

Внутренняя энергия представляет собой энергию всех видов движения микрочастиц, составляющих систему, а также энергию их взаимодействия между собой. Внутренняя энергия складывается из энергии поступательного, вращательного и колебательного движения молекул, энергии межмолекулярного и внутримолекулярного взаимодействия, энергии внутриатомного и внутриядерного взаимодействия и др. [c.8]

Так как вклад поступательного движения в термодинамические функции определяется рмулами (IX.50)—(IX.53) для любой системы, а вклады внутренних видов движения не зависят от объема системы, то указанная форма зависимости свободной энергии и энтропии от плотности N/Y или давления р справедлива для всех идеальных газов. [c.236]

Вся энергия идеального газа заключается в энергии различных видов движения составляющих его частиц. Эта суммарная энергия и называется внутренней энергией системы. Поскольку повышение температуры газа заключается в увеличении оживленности движения его частиц, постольку теплота, придаваемая ему для повышения температуры (при постоянном объеме), идет исключительно на увеличение его внутренней энергии. При этом, конечно, вся сообщаемая теплота расходуется только на нагревание, но не на внешнюю работу расширения газа, так как процесс ведется при постоянном объеме. [c.34]

В термодинамических процессах осуществляется передача внутренней энергии от одних тел к другим. Эта энергия может передаваться в виде теплоты и в виде работы. Различие состоит в том, что при передаче энергии путем теплоты отсутствует видимое движение тел относительно друг друга, а взаимодействие между телами выражается в переходе энергии от молекул одного тела к молекулам другого. Передача энергии в виде работы связана с видимым перемещением тел, в частности с изменением их объема. Поэтому про работу говорят, что она совершается, а про теплоту — что она подводится (или отводится). [c.25]

Успехи в изучении строения молекул и развитие квантовой статистической физики привели к созданию нового метода расчета термодинамических функций и, в частности, химических равновесий. Этот метод дает возможность вычислять значения внутренней энергии (сверх нулевой), энтропии и теплоемкости газообразных веществ в широком интервале температур (до 4000— 6000 °С), исходя из величин энергий всех квантованных состояний молекулы, связанных с ее вращением, колебаниями, электронным возбуждением и другими видами движения. Для вычисления энергии каждого из состояний молекулы необходимо знать молекулярные параметры моменты инерции, основные частоты колебания, уровни электронного возбуждения и др. Эти величины находятся главным образом путем изучения и расшифровки молекулярных спектров. Вычисление же термодинамических величин проводится методами квантовой статистической физики. Здесь будут кратко изложены основы статистического метода расчета термодинамических функций. [c.327]

Откуда же берется теплота при химических превращениях Чтобы ответить на этот вопрос, следует вспомнить из курса физики, что каждое тело имеет определенный запас внутренней энергии. Внутренняя энергия включает все виды энергии, характеризующие тело энергию движения молекул относительно друг друга, энергию движения электронов и атомов в молекуле и т. д. Запас внутренней энергии каждого тела зависит от природы этого тела, его массы и от условий, в которых оно находится. [c.46]

Внутреннюю энергию удобно рассчитывать по составляющим видам движений [c.110]

Каждое тело в данном состоянии имеет определенное значение внутренней энергии, характеризующей полный запас энергии, включая энергию поступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключенную в ядрах атомов, и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения. Внутренняя энергия зависит как от природы и количества вещества, так и условий его существования. [c.80]

Внутренняя энергия системы (обозначается буквой и) — это общий ее запас (включая энергию всех форм движения молекул, атомов, электронов, межмолекулярного взаимодействия и другие виды, за исключением потенциальной энергии, обусловленной положением системы в пространстве, и кинетической энергии движения системы как целого). [c.128]

Внутренняя энергия системы и - это общий ее запас, включающий энергию поступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярных колебаний атомов и атомных групп, энергию движения электронов, внутриядерную энергию и т.д. Внутренняя энергия - полная энергия системы без потенциальной энергии, обусловленной положением системы в пространстве, и без кинетической энергии системы - как целого. Абсолютное значение внутренней энергии и веществ неизвестно, так как нельзя привести систему в состояние, лишенное энергии. Внутренняя энергия, как и любой вид энергии, является функцией состояния, т.е. ее изменение однозначно определяется начальным и конечным состоянием системы и не зависит от пути перехода, по которому протекает процесс Ди=и -и2, где ди -изменение внутренней энергии системы при переходе от начального состояния и в конечное и . Если и2 > 1/ , то Ди > 0. Если < Оь то Ди < 0. [c.17]

Наиболее общим типом элементарного процесса для столкновения тяжелых частиц является процесс 3, поскольку он сопровождается одновременным перераспределением атомов, а также энергий внутреннего и поступательного движений. Для этого процесса принцип микроскопической обратимости имеет вид [c.77]

Принципиальным недостатком теории Гриффита является игнорирование механических потерь. Значение критического напряжения по Гриффиту определяется из условия равенства изменения упругой энергии dw и потенциальной энергии поверхности йТ. Однако необходимо еще учитывать механические потери рассеяние упругой энергии при разрыве связей в вершине трещины и превращение упругой энергии в кинетическую энергию раз-движения стенок трещины, деформационные релаксационные потери на внутреннее трение, а также рассеяние энергии в виде колебаний атомов и атомных группировок, возникающих при разрыве связей в растущей трещине [355, с. 341 ]. [c.99]

В любой системе энергия может существовать в различных формах, например в виде внутренней энергии молекул, в виде кинетической энергии движения, химической энергии и энергии излучения. При полном термодинамическом равновесии количество энергии любого вида статистически постоянно и энергия равновесно распределена между различными возможными формами. Для любой формы или степени свободы, в которой возможно непрерывное изменение энергии, количество ее пропорционально абсолютной температуре. При равновесии скорость преобразования энергии из одной формы в другую равна скорости обратного про- [c.27]

Вычислениями найдено, что четыре вида внутренних вибрационных движений могут быть использованы при разложении эфира и шесть — при разложении пропио нового альдегида. Для объяснения этого нужно было предположить [165, 302], что внутренние степени свободы молекул следует также рассматривать как существенно влияющие на энергию активации. [c.189]

В химической термодинамике одной из важнейших величин является внутренняя энергия системы. Этим термином обозначают общий запас энергии системы (энергию поступательного и вращательного теплового движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключающуюся в ядрах атомов, и другие виды внутренней энергии), но без кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения. [c.95]

Важнейшей величиной в химической термодинамике является внутренняя энергия II рассматриваемой системы. Величина и характеризует общи запас энергии системы, включая энергию поступательного и врап ательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляюш их молекулы, энергию вращения электронов и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии в данном положении. [c.27]

В термодинамике не рассматриваются лпижепие сисгемы как целого и изменение ее потенциальной энер ии при гаком движении, поэтому энергией сисгемы является ее внутренняя энергия . В сгагистической физике внутренняя энергия системы состоит из энергии разных видов движения и взаимодействия входящих в систему частиц энергия поступательного и вращательного движений молекул и колебательною движеиия атомов, энергия молекулярного взаимодействия, внутриатомная энергия заполненных электронных уровней, внутриядерная энергия и др. [c.25]

В химической термодинамике одну из важнейших величин представляет внутренняя энергия и рассматриваемой системы. Эта величина является параметром состояния. Термодинамически она строго определяется на основе первого закона (см. 68). Физически же этим термином обозначается величина, которая характеризует общий запас энергии системы, включая сюда энергию по ступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключающуюся в ядрах атомов, и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения. В настоящее время еще не имеется возможности определить абсолютную величину внутренней энергии какой-нибудь системы, но большей частью можно измерить изменениё энергии Л(7, происходящее в том или ином процессе, что оказывается уже достаточным для успешного применения этого понятия в термодинамике. Величина А11 считается положительной, когда в рассматриваемом процессе внутренняя энергия системы возрастает. [c.181]

Термодинамические функции идеального газа, построенные из квазитвердых молекул, особенно просто вычисляются при условии, если энергию внутренних движений молекул ег можно разделить на слагаемые, соответствующие электронному, колебательному и вращательному движениям. Хотя такое разделение является приближенным, часто оно хорошо оправдывается (см. 13). Такое разделение используется при вычислении термодинамических функций многоатомных газов, для которых неизвестны постоянные, характеризующие взаимодействие отдельных видов движений. В предположении разделения энергии внутренних движений молекулы е,- можно написать [c.314]

На основе многочисленных и разнообразных исследований капнллярных процессов в отдельных поровых каналах и реальных продуктивных пластах можно констатировать, что механизм движения воды и нефти в пористой среде за счет внутренней энергии весьма сложен и описать все его признаки для разнообразных реальных условий затруднительно. Вместе с тем доказано, что этот вид движения нефти и воды в пористой среде обусловливается не только природными физико-геологическими свойствами системы нефть—вода—порода, но и внешними факторами — величиной давления, скоростью фильтрации, температурой и. др. Следовательно, и механизм, и активность капиллярных процессов при заводнении нефтеносных пластов не являются неизменными, нерегулируемыми. Наиболее доступным средством воздействия на капиллярные процессы в реальных условиях является регулирование таких факторов, как давление и скорость фильтрации, которые поддаются изменению обычными промысловыми средствами. С этой точки зрения можно определить, какое состояние этих внешних факторов в пластах — установившееся или неуста-новившееся, благоприятствует проявлению капиллярных процессов при их заводнении. [c.42]

Под внутренней энергией U понимается величина, которая характеризует общий запас энергии вещества, включая энергию поступательного и вращательного движения атомов и молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии макрочастиц вещества в целом и их потенциальной энергии положения. Абеолютные значения внутренней энергии неизвестны, измеряемыми величинами служат их изменения в том или ином процессе. Внутренняя энергия зависит как от природы и количества рассматриваемого вещества, так и условий его существования. При одинаковых условиях количество внутренней энергии прямо пропорционально количеству вещества. [c.149]

Разложение (16.1) позволяет представить любую термодипами-ческу(о функцию идеального газа в виде суммы вкладов, каждый из которых соответствует отдельному виду движения поступательному, вращательному и т.д. Например, из (16.1) и (15.3) следует представление мoльf oй внутренней энергии [c.156]

Для объяснения скорости реакции сложных молекул в гомогенных газовых системах можно применить закон распределения энергии Максвелл-Больтц-мана в форме, соответствующей большому числу степеней свободы. Действительно, при разложении некоторых органических соединений следует предполагать, что в процессе активации участвуют многие внутренние вибрационные движения. Связь между структурой молекулы и кинетическим характером реакции более заметна для сложных молекул, чем для простых. Линдеман утверждает, что существует период отставания между активацией и превращением, который можно рассматривать как существенную особенность реакции. Простейший вид гомогенной реакции это, вероятно, бимолекулярная реакция в газе, где для химического превращения не требуется ничего, кроме столкновения достаточной силы между двумя реагирующими молекулами [228, 301]. Различие между мономолекулярной и бимолекулярной реакциями наблюдается только в числе степеней свободы. Например, при разложении озона есть много признаков [c.187]

Барьер потенциальной энергии для перестройки внутренней сферы, как правило, будет высоким и узким, поскольку разница в радиусах двух реагентов порядка десятых долей ангстрема, в то время как энергия перестройки внутренних сфер достигает нескольких килокалорий на моль. Таким образом, благодаря туннельному прохождению через барьер с относительно высокой вероятностью может реализоваться ситуация, в которой оба реагента имеют одинаковые конфигурации внутренних координационных сфер. Такая идентичность конфигурации внутренних координационных сфер и есть конфигурация переходного состояния. Этот барьер в хорошем приближении можно представить в виде равнобедренного треугольника, когда потенциальные энергии внутренних координационных сфер превышают ккал моль. Сутин называет такое туннельное прохождение ядерным туннельным эффектом и приводит уравнения для трансмиссионного коэффициента движения ядер и фактора туннельного прохождения ядер [52]. [c.307]

При разрушении твердых тел возможны след, виды механич. потерь 1) деформационные потери, обус.ловлен-ные внутренним трением при обратимых и пластич. деформациях, предшествующих разрушению онп особенно велики в вершинах микротрещин, на границах дефектов и в др. местах перенапряжений 2) динамич. потери, обусловленные переходом части упругой энергии деформирования в кинетич. энергию движения стенок растущей трещины и разлетаюгцихся осколков 3) потери вследствие рассеяния упругой энергии межатомных связей при их разрыве. Этот вид потерь обусловлен тем, что разрыву химич. связи предшествует квазистатич. ироцесс ее растяжения, при к-ром значение квазиупругой силы межатомной связи постепенно увеличивается, достигая максимального (разрывного) значения. При разрыве связи атомы, вышедшие на образовавшуюся поверхность, рассеивают избыточную энергию в виде неравновесных тепловых колебаний (фононов). Третий вид потерь локализован у вершин микротрещин на границе перехода от свободной поверхпости к сплошной среде (т. наз. поверхностные потери первые два вида потерь происходят в объеме материала). [c.113]

Простой вид гамильтониана (6.30) и бозевский тип распределения (6.32) позволяют легко построить термодинамику слабовозбужденного кристалла. Если механические колебания атомов исчерпывают все возможные виды внутренних движений в кристалле, то 6.28) определяет полную энергию кристалла, среднее значение которой совпадает с его внутренней энергией. Если же в кристалле существуют также иные виды движений (движение электронов, изменение спинового магнитного момента или подобные им), ( юрмула (6.28) дает только так называемую реилеточную часть энергии кри- [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология