Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 49
 
djvu / html
 

80
ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ - ЭНЕРГИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ
соответственно диэлектрическая и магнитная проницаемость), а Э. всего поля может быть вычислена по формуле:
U
= Г -
где Е и Я — напряжённости электрического и магнитного полей соответственно, е?т — элемент объёма.
Гравитационная Э.— Э. гравитационного поля; это поле по своей структуре отличается от поля электромагнитного, однако является также специфич. формой материи.
Ядерная Э. (обычно её называют атомной Э.) связана с определённым строением и составом ядер атомов. При ядерных превращениях разность Э. ядер исходных и конечных изотопов выделяется обычно в виде кинетич. энергии образующихся ядер и элементарных частиц, а также в форме электромагнитной Э. (гамма-лучи).
В процессе развития физики понятие об Э. уточнялось и обобщалось. Важным этапом развития учения об Э. явилась разработка представления о движении Э. в непрерывных средах и введения понятия «потока Э.». Потоком Э. называется вектор, равный произведению плотности Э. на скорость её перемещения в данной среде (вектор Умова, для электромагнитного поля — вектор Пойнтинга).
Развитие квантовой физики привело к выводу о возможности квантования Э., т. е. к установлению того факта, что в нек-рых случаях Э. системы может принимать только дискретный (прерывный) ряд значений. Это имеет место, напр., по отношению к Э. излучения, Э. колебаний и вращений микрочастиц. Квантование Э. выражает сложный характер движения микрообъектов и связано с атомистич. природой материи. Большое значение в физике имеет установленная в теории относительности (см. Относительности теория) универсальная связь между Э. и массой: Е = тс2, где с — скорость света в вакууме. Поскольку это соотношение универсально, оно показывает, что даже в самых мельчайших микрочастицах всегда имеется определённого вида движение, мерой к-рого и является выражение тс2. Особенно важное практич. значение получило это соотношение в связи с развитием ядерной энергетики, поскольку оно лежит в основе расчёта энерге-тич. баланса ядерных реакций.
Э. измеряется в следующих единицах: в системе СГС — в эргах, в системе МКС — в джоулях, в системе МТС — в килоджоулях, в техиич. системе — в килограммометрах.
Лит. см. при статье Термодинамика.
ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ — наименьшая энергия, к-рой должны обладать частицы химически реагирующих веществ для того, чтобы реакция могла произойти. Для взаимодействия веществ необходимо, чтобы их частицы обладали повышенной энергией для преодоления т. н. энергетич. барьера (см. Активация). В тех случаях, когда реакция эндотермична, Э. а., обозначаемая Е, складывается из двух величин — собственно высоты активацион-ного барьера Е0 и теплоты реакции q (разность между энергиями образования новых связей в продуктах реакции и энергиями разрыва прежних связей в исходных частицах): E=Ea+\Q\, где |Q| — абсолютная величина теплового эффекта (см. рис.). С помощью квантовой механики принципиально можно вычислить Э. а. из энергий связи и других констант реагирующих молекул. Однако эти расчёты (т. н. метод активного комплекса) в общем виде чрезвычайно сложны. При реакциях молекул Э. а.
бывает довольно большой и составляет приблизительно половину энергии разрываемых в процессе реакции связей, т. е. величину в несколько десятков ккал/моль. Реакции с участием свободных атомов и радикалов происходят с малыми Э. а. (до
Г
Конечные рродунты реакции а
Схематические изображения энергетических барьеров в случае: а — экзотермической (связанной с выделением тепла) и б — эндотермической (связанной с затратой тепла) химических реакций. Е — энергия активации; Q — теплота реакции.
10 ккал/молъ). Существует полуэмпирич. формула, связывающая Э. а. (точнее высоту активационного барьера) с тепловым эффектом, проверенная для большого числа элементарных реакций с участием свободных атомов и радикалов: ?'„=11,5—0,25|Q|. Таким образом, для многих реакций Е0 определяется только тепловым эффектом, к-рый, в свою очередь, определяется исключительно строением реагирующих частиц. Тем самым устанавливается прямая связь между строением и реакционной способностью частиц, что является одной из основных проблем химии.На опыте Э. а. определяется из температурной зависимости константы скорости реакции:
_.JL
* = v лт.
где k — т. н. предэкспоненциальный множитель, е — основание натуральных логарифмов, R —• универсальная газовая постоянная, Т — абсолютная температура (см. Кинетика химическая), отсюда:
Е - 4 57 18*'~1е1' ^ ~~ ч' ' J____1_ '
Т, Т~,
где kL и k, —• значения /с при температурах опыта Тг и Т,.
Лит.: Раковский А. В., Введение в физическую химию, М., 1938; Семенов Н. Н., О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности, М., 1904.
ЭНЕРГИЯ ВНУТРЕННЯЯ — см. Внутренняя анергия.
ЭНЕРГИЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ — см. Кинетическая анергия.
ЭНЕРГИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ— теплота образования грамм-моля кристалла из составляющих его частиц, равная разности потенциальных энергий системы частиц в решётке твёрдого тела и тех же частиц, удалённых на бесконечное расстояние друг от друга, при абсолютном нуле. Ввиду незначительности термич. расширения твёрдых тел Э. к. р. мало зависит от температуры, благодаря чему её можно относить не к 0° К, а к 298° (25°С), т. е. к стандартной температуре термохимии (см. Стандартные состояния). Э. к. р. относят обычно к ионным кристаллам, и именно применительно к последним учение об Э. к. р. получило большое развитие, тогда как Э. к. р. твёрдых тел с ковалентными или же с металлич. связями изучены менее. Поэтому под Э. к. р. обычно понимают теплоту образования при 25 С грамм-моля гетерополярного кристалла из ионного газа. Непосредственные измерения Э. к. р. доныне не осуществлены из-за экспериментальных

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790


Большая Советская Энциклопедия Второе издание