Главная Обратная связь

Дисциплины:






Потенціальна енергія взаємодії молекул



Між молекулами речовини діють як сили притягування, так і сили відштовхування. Якщо сили притягування Fпр помітно проявляють себе на досить великих відстанях між молекулами, то сили відштовхування Fвідшт – лише на дуже малих (порядку розмірів самої частинки).

Частіше замість поняття сил взаємодії молекул F(r) користуються поняттям потенціалу міжмолекулярної взаємодії U(r), тобто потенціальної енергії взаємодії. Звичайно, ці величини пов’язані між собою таким чином:

(2)

 

Виходячи з вищесказаного, функція U(r) повинна мати вигляд, представлений на рис. 4. На малих відстанях маємо відштовхування, на великих притягування. При r = r0, сили Fпр і Fвідшт врівноважують одна одну. При цьому ж значенні r U (r0) має мінімум.

При зіткненні молекули можуть підійти на відстань d1 або d2 в залежності від енергії зіткнення Е. Мінімальне зближення, обумовлене точками повороту d1 або d2, де кінетична енергія обертається в 0, має назву ефективного діаметра. Він слабо за-

 
 

Рисунок 2

 

лежить від температури, або, що те ж саме, від енергії молекул, що зіштовхуються: з ростом Т зростає Е и зменшується ефективний діаметр, тобто зменшуються ефективні розміри атома або молекули.

Універсальної формули для функція U(r) не існує. В загальному вигляді функція U(r) задається формулою:

 

(4)

 

де a1, a2, n, m – деякі сталі, які підбираються таким чином, щоб потенціал добре описував конкретний тип молекул.

Перший член відповідає силам відштовхування, другий – притягування.

В багатьох випадках добру апроксимацію дає потенціал Леннарда-Джонса:

(5)

Зміст сталих і зрозумілий з рис. 2.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...