Теплоемкость - льд
Cтраница 1
Теплоемкость льда имеет очень низкое значение. [1]
В противоположность теплоемкостям льда и пара, теплоемкость жидкой воды слишком большая, чтобы быть обусловленной целиком тепловым возбуждением механических степеней свободы. Это видно из следующего простого расчета. [2]
 |
Термодинамические постоянные фазовых переходов воды. [3] |
Теперь рассмотрим происхождение теплоемкости льда. [4]
Он приписывал гидратной воде теплоемкость льда, отождествляя ее с кристаллизационной водой. Ничем тогда не обоснованное предположение позднее, в различных модификациях, с постепенным усложнением и вкладыванием различного смысла в понятие образование гидрата, фигурирует во многих гипотетических построениях, но явление по мере накопления наблюдений оказывается все более сложным. [5]
Простой расчет подтверждает, что теплоемкость льда имеет в основном колебательный характер. [7]
 |
Динамика атомных колебаний атомов Н во льдах. [8] |
Если высказанные предположения справедливы, то теплоемкость льда VII, как и льда I, должна быть близка к 9 кал / моль-град, а теплоемкость льда VI должна быть много больше. [9]
От Т 2 К до температуры плавления теплоемкость льда была измерена калориметрически. При очень низких температурах она близка к нулю, а при Т 273 К - к 9 кал / моль - град. Если же лед I рассматривать не как молекулярный, а как 3N атомный кристалл, то теплоемкость такого кристалла по закону Дюлонга и Пти должна быть равна 18 кал / моль - град СРп-6 кал / град, где п 3 - число грамм-атомов в моле кристалла льда. То, что теплоемкость льда I равна 9 кал / моль-град при Т 273 С, объясняется анизотропией колебаний протона во льду I. Анизотропия колебаний приводит к отсутствию двух степеней свободы на каждый атом водорода, в результате чего лед I и обладает такой маленькой по сравнению с водой ( 1 8 кал / моль град) теплоемкостью. [10]
При этом следует иметь в виду, что теплоемкость льда в два раза меньше, чем теплоемкость воды. Для иллюстрации на рис. а представлен график остывания некоторой массы воды от 80 до 0 С, затем замерзания этой воды и охлаждения полученного льда до / - 40 С. На рис. б представлен обратный процесс нагревания такого же количества льда от - 80 до 0 С, его таяния и нагревания полученной воды до / 60 С. Масштаб по оси абсцисс произвольный, но одинаковый для обоих графиков. Количество теплоты при этом выражается условными единицами. [11]
А в момент т -; сл - теплоемкость льда в ккал / ( кг град); р - скрытая теплота льдообразования 80 ккал / кг. [12]
Теплоемкость жидкой воды примерно в 2 раза превосходит теплоемкость льда: при 0 С они равны соответственно 18 16 и 9 11 кал / град - моль. Такого большого различия теплоемкостей не наблюдается для других веществ. Причина этого заключается в том, что при повышении температуры жидкой воды энергия затрачивается не только на обычное усиление теплового движения частиц, но также еще и на указанный выше разрыв связей между молекулами. Это становится понятным, если учесть, что с повышением температуры уменьшается доля молекул, связанных между собой водородными связями. [13]
Теплоемкость жидкой воды примерно в 2 раза превосходит теплоемкость льда. При 0 С они равны соответственно 18 16 и 9 11 кал / К моль. Такого большого различия теплоемкостей не наблюдается для других веществ. Причина его заключается в том, что при повышении температуры жидкой воды энергия затрачивается не только на обычное усиление теплового движения частиц, но также и на разрыв связей между молекулами. [14]
 |
Остаточная энтропия льда I, эн. ед. [15] |
Страницы: 1 2 3