Moláris hőkapacitás

posted in: Articles | 0

moláris hőkapacitás egyatomi gázokszerkesztés

Az anyag mintájának hőmérséklete tükrözi az alkotó részecskék (atomok vagy molekulák) átlagos kinetikus energiáját a tömegközéppontjához képest. A kvantummechanika azt jósolja, hogy szobahőmérsékleten és rendes nyomáson egy gázban lévő izolált atom nem képes jelentős mennyiségű energiát tárolni, kivéve kinetikus energia formájában., Ezért, ha egy monoatomikus gáz atomjainak egy bizonyos száma ΔQ hőenergiát kap, rögzített térfogatú tartályban az egyes atomok kinetikus energiája ΔQ/N-rel növekszik, függetlenül az atom tömegétől. Ez a feltételezés az ideális gázok elméletének alapja.

más szóval, ez az elmélet azt jósolja, hogy a moláris hőkapacitás állandó térfogatú cV, m az összes monoatomikus gáz azonos lesz; pontosabban,

cV, m = 3 / 2r

ahol R Az ideális gázállandó, körülbelül 8.31446 J⋅K−1 mol mol-1 (amely Boltzmann állandó kB-jának és Avogadro számának terméke)., Sőt,a CV, m kísérleti értékei a hélium, neon, argon, kripton és xenon nemesgázok esetében (1 atm és 25 °C) mind 12,5 J⋅K−1 mol mol-1, ami 3 / 2R; annak ellenére, hogy atomtömegük 4-től 131-ig terjed.

Az elmélet azt jósolja, hogy a moláris hőkapacitás egy egyatomos gáz állandó nyomáson lesz

cP,m = cV,m + R = 5/2R

Ezért az egyedi fűtés (egységnyi tömeg, nem egy tégla) egy monoatomic gáz lesz fordítottan arányos a (adimensional) atomsúlya A., Azaz, körülbelül,

cV = (12470 J⋅K−1⋅kg−1)/a CP = (20786 J⋅K−1⋅kg−1)/a

moláris hőkapacitás poliatomikus gázokszerkesztés

egy molekulában lévő atomok rezgései olyan hőenergiát fogyasztanak, amely egyébként hozzájárulna az atomok hőmérsékletének csökkenéséhez.a molekula kinetikus energiájához.

szabadsági Fokszerkesztés

egy többatomos molekula (amely két vagy több atomból áll össze) a kinetikus energián kívül más formában is tárolhatja a hőenergiát., Ezek a formák magukban foglalják a molekula forgását, valamint az atomok rezgését a tömegközéppontjához viszonyítva.

Ezek az extra szabadságfokok hozzájárulnak az anyag moláris hőteljesítményéhez. Nevezetesen, amikor a hőenergiát poliatomi molekulákkal ellátott gázba injektálják, annak csak egy része megy a kinetikus energia növeléséhez, tehát a hőmérséklethez; a többi a többi a szabadság más fokaiba kerül. Így annak érdekében, hogy ugyanazt a hőmérséklet-emelkedést érjük el, több hőenergiát kell biztosítani az anyag moljának, mint egy monoatomikus gáz moljának., Anyagok, magas atomi gróf per molekula, mint oktánszámú, ezért nagyon nagy hőkapacitása per tégla, mégis viszonylag kis fajlagos hő (egységnyi tömeg).

Ha a molekulát teljes egészében klasszikus mechanikával lehet leírni, akkor az energia equipartition tételét fel lehet használni annak előrejelzésére, hogy a szabadság minden fokának átlagos energiája 1/2KT, ahol K Boltzmann állandója, T pedig a hőmérséklet. Ha az szabadságának foka f, akkor minden molekula átlagosan 1/2fkt-nek megfelelő teljes energiát tart., Ezután a moláris hőteljesítmény (állandó térfogat mellett)

cV,m = 1/2FR

, ahol R Az ideális gázállandó. Mayer összefüggése szerint a moláris hőteljesítmény állandó nyomáson

cP,m = cV,m + R = 1/2FR + R = 1/2(f + 2)r

így minden további szabadságfok hozzájárul a gáz moláris hőteljesítményéhez (mind cV, m,mind cP,m).

Forgási módok egy kétatomos moleculeEdit

például a moláris hőkapacitás nitrogén N
2 állandó kötet 20.6 J⋅K−1⋅mol−1 (15 °C-on, 1 atm), amely 2.49 R., Az elméleti CV egyenletből, m = 1 / 2FR, arra a következtetésre jutunk, hogy minden molekulának f = 5 szabadsági foka van. Ezek a molekula sebességvektorának három foka, plusz két fok a tengely körüli forgástól a tömegközépponton keresztül, merőlegesek a két atom vonalára. A fordítások és a forgatások miatti szabadságfokot merev szabadságfoknak nevezik, mivel nem járnak a molekula deformációjával.

e két extra szabadságfok miatt a moláris hőkapacitás cV, m
2 (20.,6 J⋅K−1 mol mol-1) nagyobb, mint egy hipotetikus monoatomikus gáz (12,5 J⋅K−1 mol mol−1) 5/3 tényezővel.

Fagyasztott aktív fok freedomEdit

Szerint a klasszikus mechanika, egy kétatomos molekula, mint a nitrogén nagyobb fokú belső szabadság, a megfelelő rezgés a két atom, hogy szakaszon, majd tömöríteni a kötelék közöttük.,

A termodinamikai célokra, minden irányban, amelyben egy atom önállóan rezgő képest a többi molekula vezet be, két fok a szabadság: egy társul a potenciális energia a torzító a kötvények, valamint a mozgási energia az atom mozgás. Egy olyan diatomi molekulában, mint az N
2, a rezgésnek csak egy iránya van, és a két atom mozgásának ellentétesnek, de egyenlőnek kell lennie; tehát csak két fokú vibrációs szabadság van. Ez F-et 7-re, cV-t pedig 3,5 R-re növelné.,

az ok, amiért ezek a rezgések nem elnyelik a hőenergia-bemenet várható töredékét, a kvantummechanika biztosítja. Ezen elmélet szerint az egyes szabadságfokban tárolt energiának csak bizonyos mennyiségben (kvantum) kell növekednie vagy csökkennie. Ezért, ha a rendszer T hőmérséklete nem elég magas, akkor az elméleti szabadsági fokok (kt/f) számára elérhető átlagos energia kisebb lehet, mint a megfelelő minimális kvantum. Ha a hőmérséklet elég alacsony, ez gyakorlatilag minden molekula esetében előfordulhat., Az egyik azt mondja, hogy ezek a szabadságfokok “befagytak”. A gáz moláris hőteljesítményét ezután csak az “aktív” szabadságfok határozza meg — amely a legtöbb molekula számára elegendő energiát kaphat a kvantumküszöb leküzdéséhez.

egy diatomikus gáz állandó térfogatú fajlagos hőkapacitása (idealizált)., Ahogy a hőmérséklet növekszik, a hőkapacitás megy a 3/2R (fordítás hozzájárulás csak), 5/2R (fordítás plusz forgás), végül maximum 7/2R (fordítás + forgatási + rezgés)

Az egyes fokú szabadságot, van egy hozzávetőleges kritikus hőmérséklet, amelyen az “olvadás” (“unfreezes”), valamint aktívvá válik, így képes tartani a hő energia. A gázban lévő molekulák szabadságának három transzlációs foka esetében ez a kritikus hőmérséklet rendkívül kicsi, ezért feltételezhető, hogy mindig aktívak., A forgási fok a szabadság, az olvadás hőmérséklet általában néhány tíz kelvin (bár egy nagyon könnyű molekula például a hidrogén a forgási energia szinteket egymástól olyan széles körben, hogy forgási hőkapacitás lehet, hogy nem teljesen “feloldása” amíg lényegesen magasabb a hőmérséklet elérte). A diatomikus molekulák rezgési módjai általában csak jóval a szobahőmérséklet felett aktiválódnak.

nitrogén esetén a forgási szabadságfokok már -173 °C-on (100 K, csak 23 K a forráspont felett) teljesen aktívak., Másrészt a rezgési módok csak 350 K (77 °C) körül kezdenek aktívvá válni, ennek megfelelően a moláris hőteljesítmény CP,m közel állandó 29,1 J⋅K−1 mol mol−1 100 K-ról körülbelül 300 °C-ra. 35,5 J⋅K−1 mol mol-1 1500 °C-on, 36,9 2500 °C-on, 37,5 3500 °C-on.az utolsó érték majdnem pontosan megfelel az F = 7 becsült értékének.

200 K és 2000 k között a kétatomos gázok (valódi gázok) állandó térfogatú fajlagos hőkapacitása., Ez a hőmérsékleti tartomány nem elég nagy ahhoz, hogy mindkét kvantumátmenetet minden gázba belefoglalja. Ehelyett, 200 K – nál, a hidrogén kivételével az összes teljesen forgatható, tehát mindegyiknek legalább 5 / 2r hőteljesítménye van. (A hidrogén már 5/2 alatt van,de kriogén körülményeket igényel, hogy még a H2 is 3/2r-re csökkenjen). Továbbá csak a nehezebb gázok érik el a 7/2R-t a legmagasabb hőmérsékleten, ezeknek a molekuláknak a viszonylag kis vibrációs energiatávolsága miatt., A HCl és a H2 500 K felett kezdi meg az átmenetet, de 1000 K-val nem érte el, mivel vibrációs energiaszintjük túl széles ahhoz, hogy teljes mértékben részt vegyen a hőteljesítményben, még ezen a hőmérsékleten is.,

Az alábbi táblázat a néhány állandó-nyomás moláris hő kapacitások cP,m a különböző kétatomos gázok standard hőmérsékleten (25 °C = 298 K), 500 °C, illetve 5000 °C-os, a látszólagos több szabadsági fok f* becslések szerint a formula f* = 2cP,m/R − 2:

(*) Az 59 C (forráspontú)

A kvantum harmonikus oszcillátor közelítés azt jelenti, hogy a távolság energia szintű vibrációs mód fordítottan arányos a négyzetgyöke a csökkentett tömeg a atomokat alkotó a kétatomos molekula., Ez a tény megmagyarázza, hogy a nehezebb molekulák, például a Br
2 vibrációs módjai miért aktívak alacsonyabb hőmérsékleten. A BR
2 moláris hőkapacitása szobahőmérsékleten megegyezik az f = 7 szabadsági fokkal, a diatomikus molekula maximális értékével. Elég magas hőmérsékleten minden diatomikus gáz megközelíti ezt az értéket.,

Forgási módok egyetlen atomsEdit

a kvantummechanika is megmagyarázza, hogy miért az adott hő monoatomic gázok jól előre az ideális gáz elmélet azzal a feltételezéssel, hogy minden molekula egy pont tömeg, hogy csak a f = 3 transzlációs fok a szabadság.

a klasszikus mechanika szerint, mivel az atomok nem nulla méretűek, három forgási szabadsággal kell rendelkezniük,vagy összesen F = 6. Hasonlóképpen, a diatomikus nitrogénmolekulának további forgási móddal kell rendelkeznie, nevezetesen a két atom vonaláról; így f = 6 is van., A klasszikus nézetben ezeknek a módoknak egyenlő arányban kell tárolniuk a hőenergiát.

a kvantummechanika szerint azonban a megengedett (kvantált) forgási állapotok közötti energiakülönbség fordítottan arányos a tehetetlenségi nyomatékkal a megfelelő forgástengely körül. Mivel egyetlen atom tehetetlenségi pillanata rendkívül kicsi, a forgási módok aktiválási hőmérséklete rendkívül magas., Ugyanez vonatkozik a diatomikus molekula (vagy egy lineáris poliatomikus) tehetetlenségi pillanatára az internukleáris tengelyről, ezért ez a forgási mód általában nem aktív.

másrészt az elektronok és magok gerjesztett állapotban is létezhetnek, és néhány kivételes esetben akár szobahőmérsékleten, akár kriogén hőmérsékleten is aktívak lehetnek.,

Polyatomic gasesEdit

a poliatomikus gázmolekula n atomjainak végtelenségig történő kiszorításának minden lehetséges módja a 3N dimenzió lineáris tere, mivel minden atom önállóan elmozdítható mindhárom ortogonális tengely irányban. E dimenziók közül azonban néhány három csak a molekula fordítását jelenti egy infinitezimális elmozdulási vektorral, mások pedig csak merev forgatások egy bizonyos tengely körüli végtelenszögben. Még mások is megfelelhetnek a molekula két részének relatív forgásának egyetlen kötéssel kapcsolatban, amely összeköti őket.,

a független deformációs módok—lineárisan független módszerek a molekula tényleges deformálására, amelyek megfeszítik a kötéseit-csak ennek a térnek a fennmaradó méretei. Mint a diatomikus molekulák esetében, ezen deformációs módok mindegyike két vibrációs szabadsági foknak számít energiatárolási célokra: az egyik a feszült kötésekben tárolt potenciális energiára, a másik az atomok extra kinetikus energiájára, amikor rezegnek a molekula többi konfigurációja körül.,

különösen, ha a molekula lineáris (az összes atommal egyenes vonalban), akkor csak két nem triviális forgási módja van, mivel a saját tengelye körüli forgatás nem távolít el egyetlen atomot sem. Ezért 3N-5 tényleges deformációs móddal rendelkezik. A szabadság energiatároló fokainak száma ekkor f = 3 + 2 + 2 (3n − 5) = 6n − 5.

például a lineáris dinitrogén-oxid molekula N≡N = O (N = 3) 3N − 5 = 4 független infintesimális deformációs móddal rendelkezik. Ezek közül kettőt úgy lehet leírni, mint az egyik kötés nyújtását, míg a másik megtartja normál hosszát., A másik kettő azonosítható, hogy melyik molekula hajlik a központi atomnál, a tengelyéhez ortogonális két irányban. Minden üzemmódban azt kell feltételezni, hogy az atomok elmozdulnak úgy, hogy a tömegközéppont mozdulatlanul maradjon, nincs forgás. A molekula ezután f = 6N − 5 = 13 teljes energiatároló szabadsági fokkal rendelkezik (3 transzlációs, 2 rotációs, 8 vibrációs). Elég magas hőmérsékleten a moláris hőteljesítménynek CP-nek kell lennie, m = 7,5 R = 62,63 J⋅K−1 mol mol−1. Az n≡c−c≡n cianogén és az acetilén H−C≡C−H (n = 4) esetében ugyanaz az elemzés f = 19-et ad,és CP-t, m = 10-et jósol.,5 R = 87,3 J⋅K−1 mol mol-1.

a merev és nem lineáris n atomokkal rendelkező molekula 3 fordítási móddal és 3 nem triviális forgási móddal rendelkezik, tehát csak 3n − 6 deformációs móddal. Ezért f = 3 + 3 + 2 (3n − 6) = 6N-6 energiaelnyelő szabadságfok (egy kisebb, mint egy lineáris molekula azonos atomszámmal). A H
2o (n = 3) víz nem feszült állapotban van hajlítva, ezért az előrejelzések szerint f = 12 szabadságfok van. A metán Ch
4 (n = 5) háromdimenziós, a képlet pedig F = 24-et jósol.,

Etán H
3C−CH
3 (n = 8) 4 fokos rotációs szabadság: két tengely, amely merőleges a központi bond, kettő, mert minden metil-csoport lehet forgatni, függetlenül arról, hogy a kötvény elhanyagolható ellenállás. Ezért a független deformációs módok száma 3N-7, ami f = 3 + 4 + 2 (3n − 7) = 6n-7 = 41.,hogy a kísérleti moláris hő kapacitások állandó nyomáson cP,m a fenti polyatomic gázok standard hőmérsékleten (25 °C = 298 K), 500 °C, illetve 5000 °C-os, a látszólagos több szabadsági fok f* becslések szerint a formula f* = 2cP,m/R − 2:

(*) A 3000C

Speciális hő solidsEdit

Fő cikkek: Einstein, szilárd, Debye-modell, valamint a Kinetikus elmélet szilárd

A dimenzió nélküli hő kapacitás osztva három, mint egy-egy funkció, hőmérséklet, mint előre az Debye modell által Einstein korábbi modell., A vízszintes tengely a hőmérséklet osztva a Debye hőmérséklet. Vegye figyelembe, hogy ahogy az várható volt, a méret nélküli hőteljesítmény abszolút nulla, és három értékre emelkedik, mivel a hőmérséklet sokkal nagyobb lesz, mint a Debye hőmérséklet. A piros vonal felel meg a klasszikus határ a Dulong–Petit törvény

A legtöbb szilárd anyag (de nem mindegyik), a molekulák rögzített jelenti helyzetbe, orientáció, ezért csak a szabadságfok elérhető a rezgések az atomok., Így a fajlagos hő arányos az atomok (nem molekulák) tömegegységenkénti számával, ami a Dulong–Petit törvény. Más hozzájárulások származhatnak a szilárd anyagok mágneses szabadságfokából, de ezek ritkán jelentős hozzájárulást jelentenek. és elektronikusmivel minden atom a szilárd hozzájárul egy független rezgés mód, a szabadsági fokok száma N atomok 6N. ezért a hő kapacitása egy minta egy szilárd anyag várhatóan 3rna, vagy (24,94 J / K) Na, ahol Na száma MOL atomok a mintában, nem molekulák., Egy másik módszer szerint egy szilárd anyag atom-moláris hőteljesítménye várhatóan 3R = 24,94 J⋅K−1 mol mol−1 lesz, ahol az “amol” az Avogadro atomok számát tartalmazó szilárd anyag mennyiségét jelöli.

ebből következik, hogy a molekuláris szilárd anyagokban a molekulák mólonkénti hőteljesítménye általában közel lesz a 3nR-hez, ahol n az atomok száma molekulánként.

tehát egy szilárd anyag atomjainak elvileg kétszer annyi energiát kell tárolniuk, mint egy monoatomikus gáz N atomjai., Ennek az eredménynek az egyik módja annak megfigyelése, hogy a monoatomi gáz csak az atomok kinetikus energiájaként tárolhatja az energiát, míg a szilárd anyag a rezgések által feszített kötések potenciális energiájaként is tárolhatja. A poliatomikus gáz atom-moláris hőteljesítménye megközelíti a szilárd anyagét, mivel az atomok száma molekulánként növekszik.

mint az f gázok esetében, a rezgési módok egy része alacsony hőmérsékleten “lefagy”, különösen a könnyű és szorosan kötött atomokkal rendelkező szilárd anyagokban, így az atom-moláris hőteljesítmény kisebb lesz, mint ez az elméleti határ., Valójában egy szilárd anyag atom-moláris (vagy specifikus) hőkapacitása nulla felé hajlik, mivel a hőmérséklet megközelíti az abszolút nullát.

Dulong-Petit lawEdit

amint azt a fenti elemzés megjósolta,az atomok mólonkénti hőteljesítménye, nem pedig molekula molekulánként, rendkívül állandó minden szilárd anyag esetében magas hőmérsékleten. Ezt a kapcsolatot empirikusan észlelték 1819–ben, két felfedezője után Dulong-Petit törvénynek hívják. Ez a felfedezés fontos érv volt az anyag atomelméletének alátámasztására.,

kétségtelen, hogy a szilárd fém kémiai elemek szobahőmérsékleten, atom-moláris hő kapacitások távolság körülbelül 2.8 R 3.4 R. Nagy kivétel az alsó végén jár szilárd álló viszonylag alacsony tömeg, szorosan kötött atomok, például a berillium (2.0 R, csak a 66% – a elméleti érték), illetve gyémánt (0.735 R, csak 24%). Ezek a feltételek nagyobb kvantum vibrációs energia távolságot jelentenek, így sok vibrációs üzemmód “fagyasztva” van szobahőmérsékleten. Az olvadásponthoz közeli vízjég szintén anomálisan alacsony hőteljesítménnyel rendelkezik atomonként (1,5 R, az elméleti érték mindössze 50% – a).,

a lehetséges hőkapacitások magasabb végén a hőkapacitás szerény mennyiségben meghaladhatja az R értéket, a szilárd anyagok anharmonikus rezgései, néha a fémek vezetési elektronjainak szerény hozzájárulása miatt. Ezek nem az Einstein-vagy Debye-elméletekben kezelt szabadságfokok.

szilárd elemek fajlagos hőjeszerkesztés

mivel egy szilárd kémiai elem tömegsűrűsége erősen kapcsolódik a moláris tömegéhez, észrevehető inverz korreláció létezik a szilárd anyag sűrűsége és fajlagos hőteljesítménye között per-tömeg alapon., Ez annak köszönhető, hogy a legtöbb elem atomjainak nagyon közelítő tendenciája körülbelül azonos méretű, annak ellenére, hogy a sűrűség és az atomtömeg sokkal szélesebb. Ez a két tényező (az atomi térfogat állandósága és a Mol-specifikus hőteljesítmény állandósága) jó korrelációt eredményez az adott szilárd kémiai elem térfogata és teljes hőteljesítménye között.

ennek megállapításának másik módja az, hogy a szilárd elemek térfogat-specifikus hőteljesítménye (térfogat-hőteljesítménye) nagyjából állandó., A szilárd elemek moláris térfogata nagyon nagyjából állandó, és (még megbízhatóbb) így a legtöbb szilárd anyag moláris hőteljesítménye is. Ez a két tényező határozza meg a térfogati hőteljesítményt, amely ömlesztett tulajdonságként konzisztencia szempontjából feltűnő lehet. Például az elem urán egy fém, amelynek sűrűsége közel 36-szorosa a fém lítiumnak, de az urán fajlagos hőteljesítménye térfogat alapon (azaz adott fémmennyiségnél) csak 18% – kal nagyobb, mint a lítiumé.,

a szilárd elemek átlagos atommennyisége azonban nem teljesen állandó, ezért eltérések vannak ettől az elvtől. Például az arzén, amely csak 14,5% – kal kevésbé sűrű, mint az antimon, közel 59% – kal specifikusabb hőteljesítménnyel rendelkezik tömeg alapon. Más szavakkal; annak ellenére, hogy egy arzén csak körülbelül 17% – kal nagyobb, mint egy azonos tömegű antimon, körülbelül 59% – kal több hőt vesz fel egy adott hőmérséklet-emelkedéshez., A hőkapacitás arányok a két anyag szorosan követi az arányok a moláris mennyiségek (az arányokat a számok az atomok azonos a kötet minden egyes anyag); az indulás a korrelációs egyszerű mennyiségek, ebben az esetben annak köszönhető, hogy könnyebb arzén atomok, hogy lényegesen több csomagolni, mint az antimon atomok, ahelyett, hogy hasonló méretű. Más szavakkal, a hasonló méretű atomok miatt az arzén mólja 63% – kal nagyobb, mint egy mól antimon, ennek megfelelően alacsonyabb sűrűséggel, lehetővé téve annak térfogatának, hogy jobban tükrözze a hőteljesítmény viselkedését.,

a szennyeződések Hatásaszerkesztés

néha a kis Szennyeződési koncentrációk nagymértékben befolyásolhatják a fajlagos hőt, például félvezető ferromágneses ötvözetekben.

a folyadékok Fajhőjeszerkesztés

a folyadékok hőteljesítményének általános elmélete még nem valósult meg, és továbbra is aktív kutatási terület. Régóta azt hitték, hogy a fononelmélet nem képes megmagyarázni a folyadékok hőteljesítményét, mivel a folyadékok csak hosszanti, de nem keresztirányú fononokat tartanak fenn, amelyek szilárd anyagokban a hőteljesítmény 2/3-áért felelősek., Azonban Brillouin szórási kísérletek neutronokkal és röntgensugarakkal, megerősítve Yakov Frenkel intuícióját, kimutatták, hogy keresztirányú fononok léteznek folyadékokban, bár a Frenkel frekvenciának nevezett küszöbérték feletti frekvenciákra korlátozódnak. Mivel a legtöbb energiát ezekben a nagyfrekvenciás üzemmódokban tartalmazzák, a Debye modell egyszerű módosítása elegendő ahhoz, hogy jó közelítést biztosítson az egyszerű folyadékok kísérleti hőteljesítményéhez., Mert a magas kristály kötelező erejű energiák, a hatások a vibrációs mód hideg figyelhetők meg szilárd gyakrabban, mint a folyadékok: például a hő-kapacitása a folyékony víz kétszer, hogy a jég közel azonos hőmérséklet, ismét közel a 3R per tégla az atomok a Dulong–Petit elméleti maximum.

az amorf anyagok az üveg átmeneti hőmérséklete feletti hőmérsékleten egyfajta folyadéknak tekinthetők. Az üveg átmeneti hőmérséklete alatt az amorf anyagok szilárd (üveges)állapotban vannak., A fajlagos hőnek az üvegátmeneti hőmérsékleten jellemző diszkontinuitása van, amelyet a törött kötésekből (konfiguronokból) készült perkolációs klaszterek üveges állapotának hiánya okoz, amelyek csak a folyékony fázisban vannak jelen. Az üvegátmeneti hőmérséklet felett a törött kötések által alkotott perkolációs klaszterek lehetővé teszik a hajlékonyabb szerkezetet, ezáltal nagyobb szabadságot biztosítanak az atommozgáshoz, ami nagyobb folyadék hőkapacitást eredményez., Az üvegátmeneti hőmérséklet alatt nincsenek kitágult kötések, a hőkapacitás pedig kisebb, mert az amorf anyag szilárdtest (üveges) szerkezete merevebb.A hőteljesítmény diszkontinuitásait általában az üveg átmeneti hőmérsékletének kimutatására használják, ahol egy túlhűtött folyadék üveggé alakul.

hidrogénkötések Hatásaszerkesztés

hidrogéntartalmú poláris molekulák, mint például az etanol, az ammónia és a víz, folyékony fázisukban erős, intermolekuláris hidrogénkötésekkel rendelkeznek., Ezek a kötések egy másik helyet biztosítanak, ahol a hőt a rezgés potenciális energiájaként lehet tárolni, még viszonylag alacsony hőmérsékleten is. A hidrogénkötések teszik ki azt a tényt, hogy a folyékony víz közel 3R elméleti határértéket tárol atomonként mólonként, még viszonylag alacsony hőmérsékleten is (azaz a víz fagyáspontja közelében).

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük