Удельная теплоемкость в зависимости от коэффициента усиления KE частиц

Для повышения температуры 1 кг воды на 1 градус требуется 4200 Дж энергии. Однако усиление KE составляет всего 3 2 к Б Δ Т ⋅ 6.02 ⋅ 10 23 ⋅ 1000 18 "=" 692,3 J. Где другой 5 / 6 т час выделенной энергии идут?

Уравнение, которое вы использовали для KE, действительно ли оно для жидкости?
Возможно, вы смотрите на проблему с неправильной точки зрения. Нам нужен анализ молекулярных орбиталей; посмотри как "хранятся" ИК и т.д [Назначение спектра ИК колебательного поглощения жидкой воды] www1.lsbu.ac.uk/water/water_vibrational_spectrum.html
Удельная теплоемкость воды очень близка к значению закона Дюлонга и Пти, если учесть атомы водорода: в три раза больше газовой постоянной на моль атомов av.

Ответы (1)

Молекулы воды в жидкой фазе обладают не только поступательными степенями свободы. «Недостающая» энергия переходит в эти другие степени свободы, так что молярная теплоемкость на самом деле составляет около 9 р поэтому вода ведет себя так, как если бы у нее было 18 степеней свободы.

В газовой фазе изогнутая трехатомная молекула, такая как вода, имеет 3 поступательных степени свободы (степени свободы), 3 вращательных и 6 колебательных степеней свободы (3 кинетических и 3 потенциальных), что соответствует молярной теплоемкости 6 р .

В жидкой фазе вода имеет некоторые из этих дополнительных степеней свободы, но, что более важно, на нее сильно влияют водородные связи . Каждая молекула воды может образовывать до четырех водородных связей с другими молекулами воды. Часть дополнительной энергии, необходимой для нагревания воды, идет на уменьшение потенциальной энергии этих связей или их полный разрыв, что приводит к увеличению эффективного числа степеней свободы.

Итак, подведем итог: дополнительная энергия идет на то, чтобы заставить молекулы воды вращаться и вибрировать, а также на ослабление и разрыв водородных связей.

Некоторое дальнейшее чтение:

http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_hydrogen_bonding.html

https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0706/0706.1355.pdf

Итак, вы убеждены, что если между частицами нет сильного притяжения, то такие различия не будут столь заметны?
@Utkarshfutous Молекулярная жидкость имеет больше степеней свободы, чем одноатомный газ, даже без водородных связей между молекулами. Я ожидаю, что «расчет» ОП по-прежнему покажет расхождение в отсутствие Н-связи, но оно будет меньше.
Я слышал аргумент о водороде раньше, но не совсем понимаю, как это может быть правдой. Прочность связей зависит в первую очередь от того, насколько близко молекулы расположены друг к другу. Вода при нагревании существенно не расширяется.
«Водородный аргумент»? @EdwardGaremo Тот факт, что молекулы воды образуют водородные связи, неоспорим? Почему разрыв связей требует расширения? Связи создаются и разрываются в короткие промежутки времени и, безусловно, будут препятствовать перемещению и вращению молекул. В любом случае, это только часть ответа на вопрос - большинство степеней свободы не находятся в поступательном движении.
Аргумент водородной связи. И я не говорил, что это неправильно, я просто просил объяснить, как это может быть правильно, учитывая, что вода расширяется ненамного, т.е. молекулы воды не сильно удаляются друг от друга, т.е. t получить много потенциальной электрической энергии.
Удельная теплоемкость в зависимости от коэффициента усиления KE частиц
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v