4.64 Найти дополнительную теплоемкость двухатомных молекул, обусловленную ангармоничностью их колебаний, если потенциальная энергия молекул имеет вид U(x) =mω2x2/2 + αx4. Считать ангармоническую поправку малой.
4.65 Определить отношение температур вымораживания вращательного движения для молекул Н2 и HD, считая, что расстояния между атомами в этих молекулах одинаковы.
4.66 При какой температуре количества молекул в газе HF, имеющих угловые моменты J = 0 и J = 1, одинаковы? Момент инерции молекулы HF считать известным.
4.67 При какой температуре газа доли молекул HCl с угловыми моментами
J = 0 и J = 20 одинаковы?Момент инерции молекулы HCl равен 2,67·10−40 г*см·2.
4.68 Найти свободную энергию и энтропию системы N квантовых ротаторов при T>>Tr .
4.69 Найти теплоемкость N квантовых ротаторов при T>>Tr и T<<Tr
4.70 Идеальный газ из N несимметричных двухатомных молекул находится при температуре, много меньшей характеристической колебательной температуры , но много большей характеристической вращательной температуры. Найти полную суммарную энергию молекул, имеющих наиболее вероятное значение вращательного момента. Момент инерции молекулы равен I.
4.75 Оценить вклад электронных термов в теплоемкость атомарного водорода при температуре 1500 K. Электронная энергия атома водорода En = −ε/n2, где n = 1, 2, 3, . . ., ε = 2,2 * 10−18 Дж.
4.77 В закрытом теплоизолированном сосуде находится один моль идеального газа трехатомных молекул ABC с температурой T0. Под действием света происходит частичная диссоциация молекул ABC à A + BC.
Степень диссоциации равна α. Энергия квантов света равна энергии диссоциации молекул ABC. Найти температуру газа после установления равновесия. Считать, что температура газа намного превышает характеристические колебательныетемпературы молекул ABC и BC. Рассмотреть два случая: а) ABC—линейная; б) ABC—нелинейная.
4.78 В закрытом теплоизолированном сосуде находится газ трехатомных нелинейныхмолекул. Под действием света часть молекул распалась на двухатомные молекулы и атомы. Степень диссоциации равна α. Энергия диссоциации равна εD. Частота света такова, что энергия кванта излучения равна εD +∆ε. Какова конечная температура газа, если до воздействия света она была равна T0? Все температуры много меньше характеристических колебательных температур участвующих в процессе молекул.
4.79 В закрытом теплоизолированном сосуде находится газ из одного моля нелинейных n-атомныхмолекул. Под действием света молекулы частично диссоциируют с образованием нелинейных (n − 2)атомных и двухатомных молекул. Степень диссоциации равна α. Энергия кванта света равна энергии диссоциации . Начальная температура газа существенно выше всех характеристических температур. Какой она станет после выключения света?
4.80 В закрытом теплоизолированном сосуде находится один моль двухатомного газа. При повышении температуры доля молекул равная α(T) распадается на атомы. Энергия диссоциации молекулы равна εD. Определить теплоемкость газа при температуре T, значительно большей характеристической температуры колебаний.
4.81 Определить свободнуюэнергию, внутреннюю энергиюи давление идеального газа N >> 1 тождественных частиц в объеме V, если энергия каждой частицы связана с её импульсом соотношением E = Apα, где α > 0 и A > 0—постоянные.
4.82 Статистическая сумма газа N молекул, находящихся в сосуде объемом V при температуре T, имеет вид: Z = C (N−1VT3/2 (1+BV/T))N где C и B—известные постоянные. Газ расширился от объема V1 до объема V2
при постоянной температуре. Найти совершенную газом работу.
4.83 Частица массы m находится в одномерном потенциальном ящике ширины a с бесконечно высокими стенками. Считая, что заселены только два нижних уровня, а вероятность заселения второго уровня равна 0,1 найти температуру системы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.