translationale Energieniveaus

All solche Dinge wie „Translationsenergie“ oder „Vibration“ sind eher extrapolierende Konzepte. Ja, es gibt eine grobe Annäherung an$C_v$, aber das funktioniert nur für Gase mit geringer Dichte.

Wenn die Dichte in Ihrem Material zunimmt, wird der Druck, den Sie „erwarten“, nicht nur durch den „Impuls“-Anteil, sondern auch durch den „Kraft“-Anteil des Drucks definiert.

$P = nkT + \frac{1}{V_{elementary}} \sum r_i F_i$

Stellen Sie sich viele Federn vor, die miteinander verbunden sind. Wenn Sie darauf drücken, werden Federn gespannt und Atome nähern sich. Aber in diesem Fall bewegt sich nichts.

Warum hat Eis nur Schwingungsenergie?

Modelle von$H_2 O$die mir alle bekannt sind, beinhalten die vollständige Berücksichtigung der 3D-Bewegung von Molekülen. Das Wegwerfen könnte also in einigen Fällen funktionieren, nur wenn erwartet wird, dass das gewünschte Ergebnis eine grobe Schätzung ist$\pm$eine Größenordnung.

PS. "tip3p" für mehr.

Ja, die Translationsenergieniveaus liegen sehr nahe beieinander. Diese können mit Teilchen-in-einer-Box-Quantenmechanik für Moleküle in der Gasphase berechnet werden, die sich frei bewegen können.

Im Eis werden die Moleküle nebeneinander gehalten und können sich nicht bewegen – sie können um die Positionen schwingen, an denen sie gehalten werden. Ihre durchschnittliche Position ist also festgelegt, aber sie können sich ein wenig um diese Position herum bewegen.

Schwingende Moleküle haben kinetische Energie. Sie haben auch potenzielle Energie gespeichert – es ist ein bisschen wie eine Masse auf einer Feder, die durch eine einfache harmonische Bewegung beschrieben wird, bei der sich die Energie zwischen kinetischer Energie bewegt${1\over 2}mv^2$zur potentiellen Energie${1\over 2}kx^2$Wo$k$ist die Federkonstante, und$x$die Verschiebung aus der Gleichgewichtslage.