Потенциальная энергия молекул

[Adrianaana]

А не нужно учитывать то, что у идеального газа практически нет межмолекулярных взаимодействий?

[madschumacher]

Adrianaana в сообщении #1479668 писал(а):

А не нужно учитывать то, что у идеального газа практически нет межмолекулярных взаимодействий?

Если газ истинно идеальный (не существует в природе), то тогда потенциальная энергия взаимодействия равна нулю и этот график выглядит как прямая $V(r) = 0$, и значит средняя по ансамблю будет тоже всегда нулём.

В реальности же, как, например, в случае гелия, при $T \sim 300$ K существование этого минимума на кривой можно и не заметить, т.к. её глубина около 10 K, а $10/300 \appox 0.03 \approx 0/300$ (в экспоненте особой разницы энергия на $r = +\infty$ и в $r \approx r_m$ не будет иметь). Поэтому если мы заменим $V_\mathrm{LJ}(r)$ на $V(r) = 0$, то особой разницы и не получим. Единственное, что надо учитывать -- это размер атомов (быстрый рост энергии при $r \rightarrow 0$), но это тоже малая поправка при малых плотностях.

[Adrianaana]

А у истинно идеального газа потенциальная энергия меньше, чем у не идеального, жидкостей и твёрдых тел?

[madschumacher]

Adrianaana в сообщении #1479675 писал(а):

А у истинно идеального газа потенциальная энергия меньше, чем у не идеального, жидкостей и твёрдых тел?

Опять повторяю: это непонятно как посчитать, учитывая, что взаимодействий у идеального газа нет вообще. Если взять какой-то потенциал взаимодействия, как например тут, у гелия, то в газе средняя потенциальная энергия взаимодействия заведомо больше, чем в жидкости. Твёрдый гелий существует при высоком давлении, но и там наверное так же.

[druggist]

Adrianaana в сообщении #1479675 писал(а):

А у истинно идеального газа потенциальная энергия меньше, чем у не идеального, жидкостей и твёрдых тел?

При гармоническом потенциале средняя потенциальная и кинетическая энергии колебаний равны. При при увеличении полной энергии для потенциала, изображенного выше на картинке больше глубины минимума движение частицы будет инфинитным - она уйдет вправо в бесконечность. То есть, для газов эта картинка плохо подходит, надо добавить справа "стенку" - такой же симметричный потенциал (то есть, частица движется между двумя зафиксированными частицами. При увеличении расстояния и полной энергии у нас будет финитное движение между двумя стенками и вместо гармонического потенциала будем иметь все более напоминающий прямоугольный "ящик" с соответственным изменением соотношения между средними значениями кинетической и потенциальной энергий