11: Statistisk mekanikk for ideell gass
Contents
11: Statistisk mekanikk for ideell gass#
Løsningen av Schrödingerligningen for et gitt system er de distinkte energinivåene som er tilgjengelige for dét systemet. Ved hjelp av statistisk mekanikk (i hovedsak Boltzmanns fordelingslov og verktøyene som ble utviklet i kapittel 10) kan man utlede termodynamiske egenskaper basert på kvantemekaniske modellsystemer. Tre modeller beskrives:
partikkel-i-en-boks-modellen for translasjon (bevegelse av massesenteret til molekylet)
harmonisk-oscillator-modellen for vibrasjon langs bindinger i molekylet
stiv rotor-modellen for rotasjon av molekylet
For hver av disse modellene gis løsningene av Schrödingerligningen uten videre forklaring, og deretter utledes partisjonsfunksjonen for hver av disse. Den totale partisjonsfunksjonen til et molekyl er produktet av de respektive partisjonsfunksjonene for translasjon, vibrasjon, rotasjon og elektrisk eksitasjon. Dens siste ignoreres ofte ved å sette den lik 1. Gjerne er det kun én av komponentene som er interessant å ta hensyn til.
Basert på denne teorien diskuteres egenskapene til en ideell gass i detalj.