Cтраница 3
Мы видели, что сосуд m льдом и водой, внесенный в теплую комнату, не нагревается до тех пор, пока весь лед не растает. При этом из льда при 0 С получается вода при той же температуре. Отсюда мы должны сделать вывод, что внутренняя энергия воды при 0 С больше, чем внутренняя энергия льда при той же температуре. Так как кинетическая энергия молекул воды при 0 С и лвда при 0 С одна и та же, то изменение внутренней энергии при плавлении является изменением потенциальной энергии молекул. [31]
Мы видели, что сосуд со льдом и водой, внесенный в теплую комнату, не нагревается до тех пор, пока весь лед не растает. При этом из льда при 0 С получается вода при той же температуре. Отсюда мы должны сделать вывод, что внутренняя энергия воды при 0 С больше, чем внутренняя энергия льда при той же температуре. Так как кинетическая энергия молекул воды при 0 С и льда при 0 С одна и та же, то изменение внутренней энергии при плавлении является изменением потенциальной энергии молекул. [32]
Температура сосуда со льдом и водой, внесенного в теплую комнату, держится на 0 С до тех пор, пока весь лед не растает, и только после этого она повышается. В это время к смеси лед-вода притекает теплота и, следовательно, внутренняя энергия этой смеси увеличивается. Отсюда мы должны сделать вывод, что внутренняя энергия воды при 0 С больше, чем внутренняя энергия льда при той же температуре. Так как кинетическая энергия молекул воды при 0 С и льда при 0 С одна и та же, то изменение внутренней энергии при плавлении является следствием изменения потенциальной энергии молекул. Итак, переход тела из твердого в жидкое состояние при определенной температуре называется плавлением. Количество тепла, необходимое для превращения 1 кг твердого вещества при постоянной температуре в жидкое состояние, называется скрытой теплотой плавления, или просто теплотой плавления. [33]
Эти поверхности Ui и Uf являются функциями многих координат. Поскольку такие многомерные поверхности ( термы) нельзя изобразить графически, мы рассмотрим профили ( сечения) Ui и Uf вдоль координаты г, полагая остальные координаты фиксированными. Одно из таких сечений показано на ряс. Изображенные на этом рисунке кривые представляют изменение потенциальной энергии молекул АН и ВН в зависимости от длины связи соответственно А - Н и В - Н при фиксированном расстоянии R между А и В и при значении координаты q qoi, соответствующей начальной равновесной сольватации реагентов АН и В. [34]
В результате конформация молекул непрерывно меняется. Такое движение происходит без изменения межатомных расстояний и валентных углов. Оно возможно лишь в определенном диапазоне температур, а также нагрузок и внешне проявляется в форме высокоэластических деформаций. В действительности внутри - и межмолекулярные силы препятствуют такому движению. Торможение свободного вращения вызывается в основном взаимодействием атомов соседних звеньев. Относительное перемещение звеньев связано с изменением потенциальной энергии молекулы. [35]
В более устойчивой креслообразной форме имеется два вида водородных атомов. Три атома водорода лежат заметно выше главной плоскости углеродных атомов, а три других - ниже ее. Другие шесть атомов водорода располагаются более в плоскости кольца и являются экваториальными. Если шесть углеродных атомов, отражаясь в плоскости, дают зеркально-симметричную форму кресла, то все экваториальные водородные атомы становятся аксиальными и наоборот. Пока имеются только атомы водорода, при этом переходе не наблюдается изменений в самой молекуле ( она только меняет свое положение в пространстве), но если атом водорода заменить другой группой, то оказываются возможными различные молекулярные конфигурации. Различными физическими методами было установлено, что внутреннее вращение заместителей вокруг одинарной связи связано с изменением потенциальной энергии молекулы и в общем случае имеется не один, а несколько потенциальных минимумов при полном повороте вокруг одинарной связи. Поворотные изомеры, соответствующие этим потенциальным минимумам, получили название конформации и незначительно отличаются друг от друга по своим свойствам. [36]