Квантовая термодинамика, очень просто.

[Странник2]

Пойдем дальше.

В соответствии с КМ излучение и поглощение фотонов сопровождается переходом электронов по энергетическим уровням. Следовательно, наличие теплового излучения свидетельствует, что в атомах есть возбужденные электроны находящиеся на возбужденных энергетических уровнях. Следовательно, в атомах электроны имеют среднюю энергию. При излучении-поглощении тепловой энергии атомами должны изменяться средние энергии электронов в атомах (распределение электронов по энергетическим уровням).

Так как в атомах идеальных газах количество электронов не изменяется, то приращение энтальпии должно сопровождаться прямо пропорциональным изменением средних энергий электронов в атомах:

∆I∝∆E

где ∆E -- изменение средних энергий электронов в атомах.

Какие вопросы?

Вопрос один и я его уже задавал. Ничего, задам еще раз.
На каком основании, Вы утверждаете, что ВСЁ приращение энтальпии уходит только в увеличения энергии возбужденных электронов?

[Карандаш]

Неверно.
Энтальпия - это энергия и имеет размерность энергии.
А Дж/ моль - это удельное количество теплоты или молярная внутренняя энергия или импульс или жесткость или поверхностное натяжение или потенциал гравитационного поля или магнитный поток или магнитный момент электрического тока или напряженность электрического поля или удельное электрическое сопротивление или намагниченность или спектральная плотность энергетической светимости.
Выбирайте. Любой каприз за Ваши деньги.

Вопрос интересный и принципиальный. Спасибо.

Я не нашел в чем выражается энтальпия.
Из http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=ru&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.com&sl=en&tl=ru&twu=1&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_enthalpy_change_of_formation_%28data_table%29&usg=ALkJrhgC-itTI_w_CiO_a8VXPXADCegO4w понял, что энтальпия это тепловая энергия в одном моле.

Кто может помочь разобраться -- какая размерность энтальпии?

[Странник2]

Вопрос интересный и принципиальный. Спасибо.

Я не нашел в чем выражается энтальпия.
Из http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=ru&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.com&sl=en&tl=ru&twu=1&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_enthalpy_change_of_formation_%28data_table%29&usg=ALkJrhgC-itTI_w_CiO_a8VXPXADCegO4w понял, что энтальпия это тепловая энергия в одном моле.

Кто может помочь разобраться -- какая размерность энтальпии?

Вообще-то, энтальпия это энергия, и должна измеряеться в Дж или калориях, а то что Вы применяете - это удельная энтальпия или мольная энтальпия. Чаще применяется первый термин. Т.е., энтальпия на один моль, отсюда и знаменатель.

[Карандаш]

Вопрос один и я его уже задавал. Ничего, задам еще раз.
На каком основании, Вы утверждаете, что ВСЁ приращение энтальпии уходит только в увеличения энергии возбужденных электронов?

1. Механизмы излучения-поглощения фотонов сопровождаются переходами электронов по энергетическим уровням.
2. Я не знаю других механизмов излучения-поглощения фотонов, кроме как при изменении энергий электронами.
3. Рассматриваем одноатомный газ. У него нет НИКАКИХ других механизмов излучения-поглощения фотонов, кроме как при изменении средних энергий электронов.
4. Много атомные газы я рассматривать, пока, не решаюсь, но и в них излучение-поглощение фотонов тоже связано с переходами электронов по энергетическим уровням.

Так что, других механизмов излучения-поглощения фотонов я просто предложить не могу.

[Карандаш]

Вообще-то, энтальпия это энергия, и должна измеряеться в Дж или калориях, а то что Вы применяете - это удельная энтальпия или мольная энтальпия. Чаще применяется первый термин. Т.е., энтальпия на один моль, отсюда и знаменатель.

Какая тогда разница между тепловой энергией Q и энтальпией I?

[Странник2]

1. Механизмы излучения-поглощения фотонов сопровождаются переходами электронов по энергетическим уровням.
2. Я не знаю других механизмов излучения-поглощения фотонов, кроме как при изменении энергий электронами.
3. Рассматриваем одноатомный газ. У него нет НИКАКИХ других механизмов излучения-поглощения фотонов, кроме как при изменении средних энергий электронов.
4. Много атомные газы я рассматривать, пока, не решаюсь, но и в них излучение-поглощение фотонов тоже связано с переходами электронов по энергетическим уровням.

Так что, других механизмов излучения-поглощения фотонов я просто предложить не могу.

Я не сомневаюсь в Ваших познаниях в части излучения. Но, спрашиваю о другом. Почему всё приращение тепла Вы приписываете только излучению? тем самым отсекаете остальные способы накопления тепла. А ведь интесивность излучения пропорционален четвертой степени температуры. Так, чтобы увеличить излучение в два раза, надо повысить температуру в шестнадцать раз. Так, что в Вашей формуле во первых надо ввести корень четвертой степени от количества тепла и остается вопрос, а где прячеться остальное? Или как?

[В.И.Костицын]

[/sup]232431.msg2752171#msg2752171 date=1336459508]
Пойдем дальше.

В соответствии с КМ излучение и поглощение фотонов сопровождается переходом электронов по энергетическим уровням. Следовательно, наличие теплового излучения свидетельствует, что в атомах есть возбужденные электроны находящиеся на возбужденных энергетических уровнях. Следовательно, в атомах электроны имеют среднюю энергию. При излучении-поглощении тепловой энергии атомами должны изменяться средние энергии электронов в атомах (распределение электронов по энергетическим уровням).

Так как в атомах идеальных газах количество электронов не изменяется, то приращение энтальпии должно сопровождаться прямо пропорциональным изменением средних энергий электронов в атомах:

∆I∝∆E

где ∆E -- изменение средних энергий электронов в атомах.

Какие вопросы?

Баланс мощности электрона в атоме описывается уравнением Шредингера и имеет такие составляющие:

- (h²/2m)(d²f/dx²+d²f/dy²+d²f/dz²) - это мощность, которой обмениваются электрическое и магнитное поле электрона, как осциллятора электромагнитных колебаний. Более того, колебания осуществляются с той самой частотой де Бройля  (f - волновая функция);

- U(x,y,z)f - -  мощность, с которой электрон в атоме взаимодействует с окружающей средой. При поглощении соответствующего кванта энергии из окружающего атом пространства, электрон переходит на более высокий энергетический уровень, а при излучении – на более низкий;

- (i*h)(df/dt) - . Это мощность, которой электрон обменивается с пространством нулевого числа измерений при слабых взаимодействиях.

Таким образом, атом - это открытая система. Она может получать энергию физического вакуума в неограниченных количествах. Закон сохранения энергии в атоме не соблюдается. В атоме соблюдается закон сохранения мощности - закон взаимодействия открытых систем.

[В.И.Костицын]

Какая тогда разница между тепловой энергией Q и энтальпией I?

Любая энергия любого происхождения в общем случае - это количество шестимерного пространства.
Это самое широкое обобщение понятия "энергия".
Энергия - это производная от силы по времени.
Энергия - это интеграл по расстоянию от мощности.

[Странник2]

Какая тогда разница между тепловой энергией Q и энтальпией I?

http://www.xiron.ru/content/view/23194/28/

[Alexpo]

PV^γ=kI^γ,    (3)

при I=constanta, получаем адиабатические зависимости между  молярным объемом, температурой и давлением.

А разве при адиабатическом процессе в общем случае энтальпия постоянна?  По моим представлениям она меняется, следовательно, (3) не даст вам уравнения адиабаты (Пуассона).

 Я вам об этом говорю.

[Карандаш]

Баланс мощности электрона в атоме описывается уравнением Шредингера и имеет такие составляющие:

- (h²/2m)(d²f/dx²+d²f/dy²+d²f/dz²) - это мощность, которой обмениваются электрическое и магнитное поле электрона, как осциллятора электромагнитных колебаний. Более того, колебания осуществляются с той самой частотой де Бройля  (f - волновая функция);

Я механик и, к сожалению, уравнение Шредингера, пока, не понимаю. Нужно время, что бы в нем разобраться.

Таким образом, атом - это открытая система. Она может получать энергию физического вакуума в неограниченных количествах. Закон сохранения энергии в атоме не соблюдается. В атоме соблюдается закон сохранения мощности - закон взаимодействия открытых систем.

Не понял. Какая разница между законом сохранения энергии и законом сохранения мощности? Как может не соблюдаться закон сохранения энергии при соблюдении закона сохранения мощности?

[Alexpo]

И советую обратить внимание на замечание Алекспо. Конечно, его легко обойти, если Вы (опять же) ясно укажете, что Вы предлагаете рассматривать изобарный процесс при дополнительном условии отсутствия теплообмена , либо наоборот, что не меняет смысла сказанного. Опять же, здесь не по сути, а по форме. Не указали явно, что рассматриваете изобарно-адиабатический процесс, получите возражение, что нельзя применять ур-ие Пуассона для изобарного процесса.

Насколько я знаю, в изобарном процессе без теплообмена энтальпия должна сохраняться.

Но это не адиабатический процесс в общем случае. Это делает неверным (2) и (3).

[В.И.Костицын]

Я механик и, к сожалению, уравнение Шредингера, пока, не понимаю. Нужно время, что бы в нем разобраться.
 Не понял. Какая разница между законом сохранения энергии и законом сохранения мощности? Как может не соблюдаться закон сохранения энергии при соблюдении закона сохранения мощности?

Чтобы получить мощность, надо изменять энергию
При Е=const мощность получить невозможно.
Точно так же, как при V=const невозможно получить ускорение.

[Карандаш]

Я не сомневаюсь в Ваших познаниях в части излучения. Но, спрашиваю о другом. Почему всё приращение тепла Вы приписываете только излучению? тем самым отсекаете остальные способы накопления тепла.

Ничего я не отсекаю. Энергия в атомах накапливается электронами. А атомы могут её переносить и передавать как конвективным, так и теплопроводностью, так и излучением.

А ведь ^{интесивность излучения пропорционален четвертой степени температуры}. 
Так, чтобы увеличить излучение в два раза, надо повысить температуру в шестнадцать раз. Так, что в Вашей формуле во первых надо ввести корень четвертой степени от количества тепла и остается вопрос, а где прячеться остальное? Или как?

Как раз все до наоборот.
Интенсивность излучения пропорциональна температуре в четвертой степени T⁴. При увеличении температуры в 2 раза, интенсивность излучения увеличивается в 16 раз!
Так откуда берется дополнительная интенсивность излучения?

Ответ в том, что интенсивность излучения определяется интенсивностью неупругих ударов между атомами. При увеличении средних энергий электронов увеличиваются и размеры электронных оболочек и интенсивности неупругих ударов между атомами. При этом происходит и одновременное увеличение молярных объемов. То есть, на увеличение температуры и на увеличение молярных объемов не нужно тратить РАЗНЫЕ энергии. ВСЯ энергия тратится только на изменение средних энергий электронов в атомах. И температура и молярные объемы являются вторичными параметрами от средних энергий электронов в атомах и давления.

[Alexpo]

Квантовая термодинамика
Тепловая энергия передается тремя способами -- конвкцией, теплопроводимостью и излучением. При этом всеми тремя способами передается ВСЯ тепловая энергия. Следовательно носитель тепловой энергии должен соответствовать всем трем способам передачи тепловой энергии.
Является важным, что тепловая энергия передается излучением через вакуумные перегородки, например, через вакуумные перегородки в вакуумных термосах. Единственным способом передачи тепловой энергии излучением через вакуумные перегородки  может являться только электромагнитное излучение (фотоны). Следовательно, фотоны и являются переносчиками тепловой энергии.

Кто видит какие проблемы в данном выводе?

ТЕРМОДИНАМИКА по определению - наука о наиболее общих тепловых свойствах макроскопических тел.
Я потому и не участвовал с начала в этой теме, что считаю название Квантовая термодинамика - бессмысленным.

Понятие "квантовый" относится к вполне конкретным процессам для микрообъектов и к термодинамике отношения не имеет.
Что касается равновесия в системе излучения-вещество, то она со времен Планка, разумеется, связана с квантами э-м излучения, но это не означает возможности применять к фотонам понятий термодинамики в полном объеме. Например температура излучения - это не термодинамическая температура, а конвекция фотонов - это, мягко говоря, нелепость.

[Карандаш]

http://www.xiron.ru/content/view/23194/28/

Не понял.
Мне нужно как о определить количество тепловой энергии находящейся в одном моле идеального газа Дж/моль, которую можно получить из этого газа. Например: Q=A=PV. Размерность нужна Дж/моль. Чем и как обозначать данную тепловую энергию?

[Карандаш]

А разве при адиабатическом процессе в общем случае энтальпия постоянна?  По моим представлениям она меняется, следовательно, (3) не даст вам уравнения адиабаты (Пуассона).

 Я вам об этом говорю.

Никак не могу разобраться КАК обозначать молярную тепловую энергию.
Вероятно, вместо энтальпии нужно использовать просто молярную тепловую энергию Q/моль =Дж/моль.?

[В.И.Костицын]

ТЕРМОДИНАМИКА по определению - наука о наиболее общих тепловых свойствах макроскопических тел.
Я потому и не участвовал с начала в этой теме, что считаю название Квантовая термодинамика - бессмысленным.

Понятие "квантовый" относится к вполне конкретным процессам для микрообъектов и к термодинамике отношения не имеет.
Что касается равновесия в системе излучения-вещество, то она со времен Планка, разумеется, связана с квантами э-м излучения, но это не означает возможности применять к фотонам понятий термодинамики в полном объеме. Например температура излучения - это не термодинамическая температура, а конвекция фотонов - это, мягко говоря, нелепость.

Термодинамика, построенная на кинетической теории газов, и не учитывающая внутреннее строение атомов и молекул, разумеется и заканчивается при V=0 или Т=0. Минус 273 градуса - это условный ноль температуры.

Если электрон - не точечная частица (а судя по всему- так оно и есть), то можно рассматривать движение составляющих электрон частиц имеющих скорость, а значит и обладающих температурой. Вот науку, занимающуюся изучением этого движения и следует считать квантовой термодинамикой.

Основы квантовой термодинамики заложил Макс Планк.

Квантовая термодинамика

[Alexpo]

Кто может помочь разобраться -- какая размерность энтальпии?

Размерность энтальпии совпадает с размерностью энергии, т.е. это Джоуль.

http://www.femto.com.ua/articles/part_2/4759.html

[В.И.Костицын]

Никак не могу разобраться КАК обозначать молярную тепловую энергию.
Вероятно, вместо энтальпии нужно использовать просто молярную тепловую энергию Q/моль =Дж/моль.?

Молярная тепловая энергия по сути есть тепловой импульс.
Я бы рекомендовал обозначать ее буквой Р_m.