Читать реферат по истории техники: "Энергетический баланс процессов синтеза молекул кислорода, водорода и воды" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Энергетический баланс процессов синтеза молекул кислорода, водорода и воды

Филипп Канарев

В инженерной практике по обслуживанию вентиляционных систем обнаружено появление избыточной тепловой энергии в циркулирующем воздухе. Аналогичное явление зафиксировано и в системах циркуляции воды с устройствами для её активной кавитации. Результаты наших исследований не только объясняют причину этих явлений, но позволяют делать количественные расчеты энергетических процессов, генерирующих дополнительную тепловую энергию [1].

Атом кислорода – восьмой элемент периодической таблицы химических элементов, расположенный в её шестой группе. Структура его ядра показана на рис.1 [1].

Рис. 1. Схема ядра атома кислорода: светлые – протоны, темные и серые – нейтроны

На рис.2 представлена схема атома кислорода, следующая из структуры его ядра (рис.1). Он имеет восемь электронов, наиболее активны те из них (1, 2), что расположены на оси симметрии. Шесть других электронов, расположенных в плоскости перпендикулярной осевой линии (линии симметрии), своим суммарным электрическим полем удаляют электроны 1 и 2 от ядра на большее расстояние, формируя условия для большей их активности при взаимодействии с электронами соседних атомов [1].

Рис. 2. Схема атома кислорода

Наименьшая энергия ионизации электрона атома кислорода равна Ei=13,618эВ, а энергия связи этого электрона с ядром атома, соответствующая первому энергетическому уровню E1=13,752эВ. Назовем этот электрон первым. Расчет энергетических показателей этого электрона, в том числе и энергий связи Eb его с ядром атома, по формулам (1) и (2) даёт следующие результаты (табл.1) [1].

Таблица 1

Спектр первого электрона атома кислорода, эВ

Структура молекулы кислорода, показана на рис.3а. Она образуется путем соединения разноименных магнитных полюсов осевых электронов двух атомов кислорода [1]. Известно, что процесс синтеза молекул кислорода сопровождается выделением 495кДж/моль энергии или в расчете на одну молекулу

Каким же принципом руководствуется Природа, распределяя энергию 5,13эВ между электронами молекулы кислорода (рис.3а)? Энергия 5,13эВ – термическая энергия связи между электронами 1 и 2' двух атомов кислорода (рис.3а). При образовании молекулы кислорода она излучается в виде фотонов электронами, вступающими в связь. Из этого следует, что она равна сумме энергий двух фотонов, излучённых этими электронами. Следовательно, каждый электрон, вступающий в контакт, излучает по фотону с энергиями 5,13/2=2,565эВ (рис.3б). Согласно табл.1 валентные электроны в этом случае занимают положения между вторым и третьим энергетическими уровнями [1].

Рис. 3. Схема распределения энергий связи между электронами в молекуле кислорода

Два атома кислорода

Похожие работы