СТУПIНЬ ДИМЕРИЗАЦIЇ, ЕФЕКТИВНА ПОЛЯРИЗОВНIСТЬ МОЛЕКУЛ I ТЕПЛОЄМНIСТЬ НАСИЧЕНОЇ ВОДЯНОЇ ПАРИ УДК 538.9, 546.3 Робота присвячена дослiдженню властивостей водяної пари. Основна увага зосередже-на на фiзичнiй природi її ефективної поляризовностi та теплоємностi при постiйно-му об'ємi. Встановлено, що специфiчнi температурнi залежностi цих характеристик зумовленi головним чином тепловими коливаннями димерiв води. У зв'язку з цим ви-значено нормальнi координати для коливань димера. Детально дослiдженi коливання дипольних моментiв димерiв та розглянуто їх внесок у дiелектричну проникнiсть во-дяної пари. Також враховано внесок мiжчастинкової взаємодiї до теплоємностi водяної пари. Аналiзуючи поведiнку ефективної поляризовностi та теплоємностi, визначено температурну залежнiсть концентрацiї димерiв вздовж лiнiї спiвiснування рiдина-пара. Помiтна димеризацiя в насиченiй водянiй парi вiдбувається лише за темпера-тури / c > 0,8 (де c -критична температура). Важливо зазначити, що успiшне вiдтворення ефективної поляризовностi та теплоємностi може служити хорошим випробуванням для правильного опису концентрацiї димерiв в рiзних пiдходах. К л ю ч о в i с л о в а: насичена водяна пара, ефективна поляризовнiсть, теплоємнiсть при постiйному об'ємi.
ВступIснує багато робiт [1-9], присвячених димеризацiї водяної пари. Автори використовують рiзнi методи для дослiдження: 1) визначення концентрацiї ди-мерiв d за допомогою другого вiрiального коефiцi-єнта [10][11][12]; 2) прямий розрахунок [13][14][15], що ви-магає знання коливальних i обертальних спектрiв збуджень димерiв; 3) визначення концентрацiї за допомогою дослiдження теплопровiдностi водяної пари. На жаль, результати суттєво вiдрiзняються один вiд одного.З цього випливає, що аналiз нових властивостей водяної пари може допомогти нам вибрати пра-вильнi значення d . Ми вважаємо, що серед них є такi важливi властивостi, як 1) ефективна поля-ризовнiсть на одну молекулу, 2) теплоємнiсть при постiйному об'ємi на одну молекулу. У зв'язку з цим ми хотiли б вiдзначити таке.Ефективна поляризовнiсть молекул води визна-чається стандартним рiвнянням:де W i -чисельна i масова густина водяної па-ри. Поблизу iз потрiйною точкою водяна пара пра-ктично не димеризується, i його ефективна поля-ризовнiсть зводиться доде e -поляризовнiсть електронної оболонки мо-лекули води,-внесок, зумовлений дипольним моментом iзольо-ваної молекули води. Аналiз температурної зале-жностi eff насиченої водяної пари [15] показує, що починаючи з ≥ 0,7, спостерiгаємо суттєвi вiд-хилення вiд (2). При цьому, вiдповiднi вiдхилення збiльшуються з температурою. Зрозумiло, що за-гальна структура eff складна. Якщо ми iгноруємо тепловi збудження димерiв, отримуємо:e − e )+ d (-внески у ефективну поля-ризовнiсть, викликанi електронною оболонкою та