Пример 5-1 :
Найти
внутреннюю
энергию
1
моля
невзаимодействующих друг с другом атомов Н в основном и
первом возбуждѐнном состояниях при
Т = 700 К, приняв за начало
отсчѐта энергию состояния:
а) неподвижных и невзаимодействующих протона и электрона;
б) неподвижных и невзаимодействующих атомов Н в основном
состоянии.
Решение : а) При образовании 1 моля атомов Н из Н
+
выделится
энергия, равная
I (H)
–
потенциалу ионизации атома Н. Из всех
слагаемы
U в неѐ должна входить только энергия поступательного
движения атомов Н в основном состоянии, т. е.
U пост.
= (3/2)∙
R ∙ T (1
моль атомов Н, на каждую из 3
-
х поступательных степеней свободы
(1/2)∙
R ∙ T ).
U пост.
= 3/2 ∙8,31∙700 = 8725 Дж, или 8,7 кДж;
U осн.сост.
=
–
1312 + 8,7 =
1303,3 кДж.
Для вычисления
U возб.сост.
необходимо учесть энергию
возбуждения электрона в атоме Н:
∆Е 01
= 10,2 эВ·96,485 = 984,1 кДж;
U возб.сост
=
1303,3 + 984,1 =
319,2 кДж.
б) Другое начало отсчѐта: энергия неподвижных и
невзаимодействующих атомов Н в основном электронном
состоянии (см. энергетическую диаграмму).
U осн.сост
= 3/2∙
R ∙ T = 8,7 кДж (включает только
U пост.
);
E,
кДж
0
H
+
+ e
H
H*
8,7
1312
984,1
