Вариант 20

1. Большая каноническая сумма определяется выражением:

Q(T,V,) = exp[(N - E_N,k)/kT],

где E_N,k - энергия системы, содержащей N частиц и находящейся в к-ом квантовом состоянии. Следовательно, в рассматриваемом случае

Q(T,V,m) = 1 + exp(/kT) + exp[( - )/kT],

2. Поступательный вклад:

C_V,tr = (3/2)R = 12.47 Дж/(моль^. К)

Вращательный вклад:

C_V,rot = R = 8.31 Дж/(моль^. К)

Колебательный вклад:

2.565 10^-2 Дж/(моль^. К)

C_p = C_V + R = 12.47 + 8.31 + 0.03 + 8.31 = 29.12 Дж/(моль^. К)

3. Поступательный вклад:

5.82^. 10⁶

F_tr = - RT ln(Q_tr/N_A) - RT = -41095 Дж/моль

U_tr = (3/2)RT = 3718 Дж/моль

S_tr = R ln(Q_tr/N_A) + (5/2)R = 150.3 Дж/(моль^. K)

Вращательный вклад:

F_r = - RT ln(Q_r) = -11591 Дж/моль

U_r = RT = 2479 Дж/моль

S_r = R ln(Q_r) + R = 14.0 Дж/(моль^. К)

Колебательный вклад:

- 6.99 10^-2 Дж/моль

0.73 Дж/моль

6.09 Дж/(моль^. K)

F = -41095 - 11591 - 0 = -52686 Дж/моль,

G = F + PV = F + RT = -50207 Дж/моль,

U = 3718 + 2479 + 1 = 6198 Дж/моль,

H = U + PV = 8677 Дж/моль

S = 150.3 + 14.0 + 6.09 = 170.4 Дж/(моль^. К)