Абсолютный нуль температуры термодинамические свойства при

Температуру можно рассматривать как условие, которое определяет теплообмен в теле. При обеспечении определенных условий конкретное явление природы всегда происходит при одной и той же температуре. Поэтому для описания каждого явления необходимо точно определять точки на температурной шкале. Двумя такими фиксированными точками являются точка таяния льда и точка кипения воды. Обычно используют шкалы Цельсия и Фаренгейта, в которых установлены соответственно 0° С и 32° F для точки таяния льда и 100° С и 212° F — для точки кипения воды. Значения температуры, отличаюш,иеся от этих двух фиксированных точек, устанавливают с помош,ью термометра измерением какого-либо зависящего от температуры свойства рабочего тела. В качестве термометрического рабочего тела используют газы, так как все они с достаточной точностью подчиняются закону идеального газа. Но при создании температурной шкалы, основанной на свойствах рабочего тела, неизбежно допускаются определенные погрешности. Использование теории идеального обратимого двигателя Карно позволило Кельвину избежать этих погрешностей и ввести шкалу абсолютной термодинамической температуры, которая не зависит от свойств рабочего тела. Нуль градусов по шкале Кельвина на 273,15 К ниже точки таяния льда. Начиная с 1954 г. было решено отказаться от точки таяния льда как от реперной точки, так как ее очень трудно воспроизводить с приемлемой точностью. Вместо нее в качестве реперной точки ввели тройную точку воды (температура фазового равновесия между чистым льдом, водой и водяным паром), которая можетбыть воспроизведена в лабораторных условиях с погрешностью не хуже 0,001 К и которая на 0,01 К выше точки таяния льда. Международным соглашением тройной точке было присвоено значение 273,16 К- Другие температуры могут быть определены с помощью газового термометра постоянного объема согласно следующему выражению [c.16]

Интересной особешгостью молекулярного водорода является наличие в смеси двух сортов молекул. Обе модификации отличаются друг от друга направлением собственного момента вращения протонов. В орто-форме о-Но оба протона вращаются вокруг своей оси в одинаковых направлениях, т. е. спины ядер параллельны ( ). У пауоа-водорода п-Н ядра вращаются в противоположных направлениях и ядерные спины антипараллельны ( ). Обе модификации водорода связаны друг с другом взаимными переходами, которые протекают очень медленно, но могут быть ускорены введением парамагнитных катализаторов (Ог, N02 и др.). При комнатной температуре в равновесной смеси находится 75% о-Нз. При температуре, близкой к абсолютному нулю, смесь практически содержит только п-Нг. Обе формы молекулярного водорода различаются по термодинамическим свойствам (теплоемкости, энтропии и т. п.). В химическом отношении поведение обеих модификаций практически тож- [c.99]

Термодинамику в принципе нетрудно связать с квантовой химией. Вычисляемую квантовохимическим методом энергию атома или молекулы можно интерпретировать как абсолютную внутреннюю энергию и этого атома или молекулы (т. е. энергию при абсолютном нуле температуры). Вычисленные разности энергий (вращательной, колебательной и электронной) позволяют затем построить соответствующие статистические функции распределения. С помощью функций распределения может быть вычислена любая необходимая термодинамическая величина. (В некоторых случаях именно так и было сделано.) Если известны термодинамические свойства реагентов и продуктов, то можно определить положение химического равновесия. [c.380]

По теории Л. Ландау жидкий гелий ни-жеЯ -точки, т. е. гелий II, ведет себя так, как если бы он состоял из двух частей 1) жидкости, обладающей квантами возбуждения (фононами и ротонами, см. [А-44, В1-16]) и ведущей себя, как обычная жидкость (так называемая нормальная компонента) 2) жидкости, не несущей квантов возбуждения, имеющей нулевую энтропию, т. е. как бы находящейся при абсолютном нуле температуры. Эта часть жидкости совсем не обладает вязкостью. Движение сверхтекучей жидкости является потенциальным и термодинамически обратимым. Конечно, рассмотрение жидкого гелия как смеси двух жидкостей является лишь удобным приемом для описания свойств гелия. Как и всякое описание квантовых явлений в классических терминах, оно не вполне адекватно. Можно говорить о нормальной и сверхтекучей массах жидкости, связанных с обоими одновременно возможными движениями, но это не означает возможности реального разделения жидкости на две части. По мере понижения температуры ниже X-точки эффективная масса сверхтекучей части (р ) увеличивается, а нормальная ( р ) — уменьшается (причем всегда Р = Р +Рл)- На рис. 4-59 приведена экспериментально найденная зависимость р /р от температуры для гелия II [ВЫ, В1-1а]. Вязкость гелия II обусловлена только ело нормальной частью , н собственно ее и следует иметь в виду, говоря о вязкости гелия II в целом (см. [c.143]

Любая макроскопическая система органических веществ при температурах около абсолютного нуля состоит из огромного числа молекул, постоянно испытывающих очень сложные ядерные движения. Но все же степень протекания реакции при равновесии может быть точно предсказана но изменению свободной энергии образования, экспериментальное определение которой не требует знания природы вещества [1]. Аналогично эмпирическая оценка параметров одной реакции может быть употреблена для сравнения и предсказания скорости других реакций даже (>ез знания подробностей форм ядерных двин<ений или типов столкновений, необходимых для возникновения и протекания реакции. Однако при определении термодинамических величин важны все молекулярные движения. При учете этих движений возможен теоретический расчет свойств простых молекул. Полного понимания влияния строения на реакционную способность нельзя ожидать до тех нор, пока в эмпирических параметрах скоростей не известны статистические составляющие молекулярных движений и столкновений. Сложность органических молекул чрезвычайно затрудняет решение такой задачи, и достижения в этой области иока незначительны. Дальнейшее количественное развитие возможно на основе некоторых соображений качественного характера о влиянии молекулярных движений на реакционную способность, что и рассматривается в данной главе. [c.564]

Свойства газов. Газ при достаточно большом давлении можно сжать до очень малого объема (давление обратно пропорционально объему) при этом возрастают силы межмолекулярного взаимодействия. В противном случае при значительном увеличении объема газ заполняет все пространство, а упомянутые силы и давление газа уменьшаются. Объем и давление газа взаимосвязаны, но не однозначно, так как зависят и от температуры, от которой, в свою очередь, зависит скорость молекул. Для измерения температуры используют международную стоградусную шкалу Цельсия (/, ° С), в которой при нормальном атмосферном давлении 17,32 кПа (760 мм рт. ст.) за О °С принята температура таюшего льда, а за 100 °С — температура кипящей воды. Используют также абсолютную термодинамическую шкалу Кельвина (Т, К). В ней абсолютный нуль соответствует температуре [c.40]

Однако в [13] и [14] приводятся примеры, как будто бы подтверждающие наличие корреляции между величиной свойства и энтальпией или свободной энтальпией образования соединений из простых веществ. В чем же дело Из уравнения (IV.29) вытекает, что Qab= = Qab+ Sa + Sb. в действительности, если некоторое свойство зависит от Qab, в рядах гомологов может проявиться также корреляция между величиной свойства и значениями Qab- Очевидно, что это будет иметь место, если суммы 5д + 5в для всех членов ряда изменяются симбатно Qab- Тогда и будет прямая корреляция между Qab и Qab-Таким образом, не ставя эксперимента и пользуясь лишь термодинамическим справочником, можно выписать ряд примеров, для которых величина свойства будет изменяться симбатно Qab и Qab- Но сделать отсюда вывод о закономерности прямой связи между величиной свойства и тепловым эффектом образования соединения из простых веществ столь же неправомерно, как сделать вывод о правильности принципа Бертло при температурах, достаточно далеких от абсолютного нуля на основании его правильности для реакции Сраф + Ог= СОг (поскольку член Гд5 для этой реакции оказывается близким к нулю и АО - о АНг даже при температурах порядка 600° К, III.18 и след.). В равной мере нетрудно предвидеть ряды соединений, в которых корреляция величины АЕ с тепловым эффектом образования не будет иметь места. [c.530]

Химическое строение не только реализовало микрофизиче-ское наследство, но и обогатило его новыми свойствами, среди которых выделяются физико-химическая структура и химический катализ. В частности, возникли условия для закладки в химических телах ряда мутагенных пиков, представители которых при известных условиях способны к обогащенным в сравнении с химией и микрофизикой формам измерения. Эти пики не могут найти непосредственное выражение в химии по той причине, что их термодинамические свойства, включающие обязательную и высокую энтропию, не создают для этого условий. При встрече с носителями генетического атомизма, упорядоченными до дезэн-тропичпости при температуре намного выше абсолютного нуля, для химических мутагенов открываются новые и сильные образцы измерения. [c.30]