文琳 樊群超† 蹇君 范志祥‡ 李会东 付佳 马杰 谢锋

1) (西华大学理学院,高性能科学计算省高校重点实验室,成都 610039)

2) (山西大学物理电子工程学院,量子光学与光量子器件国家重点实验室,太原 030006)

3) (清华大学核能与新能源技术研究所,先进核能技术协同创新中心,先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京 100804)

本文在研究SO 宏观气体摩尔热容的工作中,进一步考虑了分子内部的转动贡献,通过联立能获得分子某电子态完全振动能级的变分代数法 (variational algebraic method,VAM) 和RKR (Rydberg-Klein-Rees) 方法构建了SO 电子基态的势能函数,解析求解获得了该体系的振转能级,进而采用量子统计系综理论计算得到了300—6000 K 温度范围内SO 宏观气体的摩尔热容.将本文的计算结果与其他几种理论模型的计算结果进行比较分析,结果表明: 当采用基于全程势能曲线求解的完全振转能级来计算热力学性质时,得到的摩尔热容与实验结果更为吻合.本文利用分子完全振转能级计算摩尔热容的思路,弥补了前一阶段工作中仅采用近似模型表征分子转动行为来计算热容的不足,为基于微观统计过程求解宏观热力学量提供了新的研究范式.

1 引言

在涉及化学反应的许多应用中,物质的热力学性质尤为重要[1].摩尔热容是系统最基本的热力学量之一,实验中常常测定的就是热容值,掌握系统的热容对明确物质的宏观演化过程和规律具有重要意义[2].

在研究由许多粒子以及一些物质组成的宏观……