teaching:exos:cv_vibration_einstein

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   * Comment en déduire des grandeurs thermodynamiques (aspect macroscopique) ?   * Comment en déduire des grandeurs thermodynamiques (aspect macroscopique) ?
   * Comment obtenir la chaleur spécifique et comparer avec les mesures ?   * Comment obtenir la chaleur spécifique et comparer avec les mesures ?
-  * Quel paramètre peut-on obtenir pour un matériau particulier (diamant par exemple) ?+  * Quel paramètre peut-on obtenir pour un matériau particulier (diamant par exemple) ? voir [[teaching:progappchim:fit_modele_einstein|ici]]
   * Des spectroscopistes indiquent que la fréquence de vibration fondamentale dans le diamant est 2.78 10<sup>13</sup> Hz. Que peut-on en déduire ?   * Des spectroscopistes indiquent que la fréquence de vibration fondamentale dans le diamant est 2.78 10<sup>13</sup> Hz. Que peut-on en déduire ?
   * Même question pour le plomb avec la fréquence 1.9 10<sup>12</sup> Hz   * Même question pour le plomb avec la fréquence 1.9 10<sup>12</sup> Hz
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 ==== Résolution utilisant les relations de l'ensemble canonique ==== ==== Résolution utilisant les relations de l'ensemble canonique ====
-  * Adopter la même démarche ! +  * Adopter la même démarche : 
-==== Comparaison ====+    * Quelle est la somme d'état à utiliser ? 
 +    * Combien de vibrateurs doit-on prendre en considération, pourquoi ? Comment passer à un grand nombre ? 
 +    * Comment l'indiscernabilité est-ellle prise en compte ? 
 +    * Donner des relations avec des grandeurs thermodynamiques ? 
 +    * Retrouver l'expression de la chaleur spécifique de vibration 
 +    * Comment obtenir la variance sur l'énergie ?
  
 +
 +==== Comparaison ====
 +  * Discuter de l'avantage de l'un ou l'autre des ensembles utilisés.
 +   
 ===== Les mesures à basse température pour le diamant, le fer ===== ===== Les mesures à basse température pour le diamant, le fer =====
 ==== Diamant ==== ==== Diamant ====
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 "197";"2,21" "197";"2,21"
 </csv> </csv>
 +
 +  * Que peut-on conclure en examinant ces données à basse température par rapport au modèle proposé par Einstein ?
 +
 +===== Modèle d'Einstein et gaz polyatomiques =====
 +
 +  * Peut-on utiliser le modèle d'Einstein ?
 +  * Calculer la contribution à la chaleur spécifique due aux vibrations pour des molécules usuelles (azote, oxygène, dioxyde de carbone, eau,...), à température ambiante, à haute température.
 +    * Justifier le nombre de vibrations à prendre en considération
 +  * Exprimer la probabilité pour qu'un vibrateur maintenu à une température égale à sa température caractéristique ait un nombre quantique de vibration égal à 2.
 +  * Dresser un tableau indiquant les probabilités pour divers rapports T/θ et nombre quantique n
 +  * Que peut-on en conclure pour les transitions observées par spectroscopie IR ?
  
 ===== Données diverses ===== ===== Données diverses =====
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     * V = 7,12.10-6 m3 (volume molaire)     * V = 7,12.10-6 m3 (volume molaire)
     * κ = 0,59.10-11 Pa-1 (coefficient de compressibilité)     * κ = 0,59.10-11 Pa-1 (coefficient de compressibilité)
 +  * Constantes :
 +    * kB = 1.3806488E-23  # Constante de Boltzmann (en J mol<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>)
 +    * NA = 6.02214129E23  # Nombre d'Avogadro (en mol<sup>-1</sup>)
 +    * c = 299792458.  # Vitesse de la lumière (valeur exacte)
 +    * h = 6.62606957E-34   # Constante de Planck (en J.s)
 +  * Modes de vibration du <chem>CO2</chem> (en cm<sup>-1</sup>) :
 +    * 641.49
 +    * 1373.01
 +    * 2438.
 +  * Modes de vibration de <chem>H2O</chem> (en cm<sup>-1</sup>) :
 +    * 1711.15
 +    * 3730.03
 +    * 3851.06
 +  * Mode de vibration de <chem>N2</chem>: 2744 cm<sup>-1</sup>
 +  * Mode de vibration de <chem>O2</chem>: 2061 cm<sup>-1</sup>
 +
  
 +===== Références =====
 +  * [[http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_d%27Einstein]] (+ version anglaise)
 +  * [[http://www.chem.purdue.edu/gchelp/vibs/index.html]]
 +  * [[http://www.chemtube3d.com/Organic%20Structures%20and%20Bonding.html]]
  
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  • Dernière modification : 2019/06/28 10:02
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