Контрольная работа: Элементы статистической термодинамики

1. Распределение Гиббса и распределение Больцмана. Структурные постоянные молекул.

В случае невзаимодействующих частиц идеального газа каноническое распределение Гиббса превращается в распределение Больцмана. В качестве подсистем канонического ансамбля рассматриваются приближённо независимые молекулярные движения:

Поступательное,

Вращательное,

Колебательное,

Электронное,

Ядерное.

Статистические суммы электронного и ядерного состояний равны кратностям вырождения их основных уровней (термов). У электронного движения это число микросостояний, объединённых в терм. У ядерного движения это спиновая мультиплетность ядерного остова.

Таблица 1. Постоянные двухатомных молекул (Табл. 15.2, стр. 467, Даниэльс, Олберти).

Молекула	NAm - масса приведённая (эксперим), г	R0×1010, м	, см-1	D, эВ	D, кДж/моль
Br2	39.958	2.283	323.2	1.971	190.2219
CH	0.930024	1.1198	2861.6	3.47	334.8909
Cl2	17.48942	1.988	564.9	2.475	238.863
CO	6.85841	1.1282	2170.21	11.108	1072.037
H2	0.504066	0.7416	4395.24	4.476	431.9802
H2+	0.503928	1.06	2297	2.648	255.5594
HCl	0.979889	1.27460	2989.74	4.430	427.5406
HBr	0.99558	1.4138	2649.67	3.75	361.9136
HI	1.000187	1.604	2309.53	3.056	294.9356
KCl	18.599	2.79	280	4.42	426.5757
LiH	0.881506	1.5953	1405.649	2.5	241.2759
Na2	11.49822	3.078	159.23	0.73	70.45255
NO	7.46881	1.1508	1904.03	6.487	626.0626
O2	8.00000	1. 20739	1780.361	5.080	490.2726
OH	0.94838	0.9706	3735.21	4.35	419.8198

Таблица 2. Спиновые квантовые числа наиболее распространённых ядер:

Элемент	Ядро изотопа	Спин ядра I	Мультиплетность ядерного спина 2I+1
Водород	1H	½	2
Водород	2D	1	3
Водород	3T	½	2
Азот	14N	1	3
Азот	15N	½	2
Фтор	19F	½	2
Углерод	12С	0	1
Углерод	13С	½	2

2. Основные формулы. Вероятности и заселённости.

Вероятности (Заселённости - мольные доли и статистические веса).

Суммы по состояниям молекулярных движений.

Мольная и молекулярная статистическая суммы.

Энтропия видов движения.

Средняя энергия коллектива.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--