Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Przemianyfizyczneukładówjednoskładnikowych
65
RozkładBoltzmannaopisujestopieńobsadzaniastanów,aniepoziomów
energetycznych.Oznaczato,żewszystkiezdegenerowanestanynależącedotego
samegopoziomuenergetycznegomająjednakoweobsadzenie.Należyzwrócić
uwagęnafakt,żeobsadzaniestanów[patrzwzór(2.1)]jestfunkcjąwykładniczą
energiiitemperatury.Obsadzaniestanówowyższejenergiirośniezewzrostem
temperatury,czyliwwysokiejtemperaturzeobserwujesięwięcejobsadzonych
stanówaniżeliwtemperaturzeniskiej,aobsadzeniaposzczególnychstanów
zbliżająsiędosiebie.ZwzoruBoltzmannawynika,żedlanieskończeniewysokiej
temperatury(wówczaswartośćwykładnikaosiągazero)stosunekobsadzeń
wynosi1(wszystkiestanyobsadzoneidentycznie).Podobniezmniejszaniesię
różnicmiędzykolejnymipoziomamienergetycznymi(ΔE=E
i
–E
j
ą0)prowa-
dzidoidentycznychobsadzeńposzczególnychstanów.
Ponieważwukładachcząsteczkowychenergiajestkwantowana,możnado
wzoruBoltzmanna(2.1)wmiejsceE
i
–E
j
wstawićΔE=h
ν
:
N
N
i
j
=e
–
ΔE
k
B
T
=e
–
k
h
B
ν
T
(2.2)
Powyższerównaniemożeopisywaćsytuację,kiedyukładuzyskujeenergię
zzewnątrz,np.wpostacikwantówpromieniowaniaelektromagnetycznego
równychh
ν
.Jeżelitekwantysądopasowanedoróżnicypoziomówenergetycz-
nychΔE,tosąoneprzezcząsteczkipochłanianeitymsamymzwiększasię
obsadzeniepoziomuwyższegokosztemniższego(ryc.2.3).
Ryci2i3iPrzejściemiędzykolejnymi
poziomamienergetycznymi.
2i2i
Przemianyfizyczneukładówjednoskładnikowych
2i2i1i
Podstawowepojęcia
Stanskupieniasubstancjijednoskładnikowej(czystej)jestokreślonyprzez
ciśnienieitemperaturę.Wdanychwarunkachsubstancjajednoskładnikowa
przyjmujetakistan,jakiwtychwarunkachjesttrwały.Podwzględemtermo-
dynamicznymoznaczato,żeukładosiągaminimumentalpiiswobodnej,co
