|
Физика
Моделирование разогрева энергетических материалов
Ю. М. Ковалев, Е. В. Помыкалов, О. А. Шершнева Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация
Аннотация:
Анализ известных приближений для описания зависимости теплоемкости при постоянном объеме энергетических материалов (молекулярные кристаллы) от температуры кристалла показал, что существуют надежные аппроксимации зависимости теплоемкости при постоянном объеме, не требующие проведения сложных квантово-механических расчетов для определения частот нормальных колебаний как межмолекулярных, так и внутри молекулы. Для получения зависимости тепловой части внутренней энергии молекулярного кристалла, которая отвечает за разогрев материала, от температуры требуется проинтегрировать по температуре выражение теплоемкости при постоянном объеме. В данной работе были проведены расчеты зависимости тепловой части внутренней энергии молекулярного кристалла для случая, когда она вычисляется через частоты нормальных колебаний, и случая, когда она вычисляется путем интегрирования теплоемкости при постоянном объеме по температуре при помощи аппроксимационных формул. При решении спектральной задачи по определению частот нормальных колебаний внутри молекулы были использованы квантово-химические методы РМ-3 и DFT. В работе представлены зависимости тепловой части внутренней энергии молекулярных кристаллов от температуры, рассчитанные для разных способов определения, и проведен сравнительный анализ, который показал, что различие составляет менее 1%.
Ключевые слова:
уравнение состояния, молекулярный кристалл, энергияГельмгольца, постоянная Планка, постоянная Больцмана, приближение Дебая, приближение Эйнштейна.
Поступила в редакцию: 30.03.2022
Образец цитирования:
Ю. М. Ковалев, Е. В. Помыкалов, О. А. Шершнева, “Моделирование разогрева энергетических материалов”, Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ., 14:2 (2022), 72–79
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vyurm521 https://www.mathnet.ru/rus/vyurm/v14/i2/p72
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 89 | PDF полного текста: | 31 | Список литературы: | 24 |
|