
Ковалев Юрий Михайлович – доктор физико-математических наук, профессор, кафедра «Вычислительная механика», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация, e-mail: kovalevym@susu.ru Помыкалов Евгений Валерьевич – аспирант, кафедра «Вычислительная механика», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация, e-mail: boxcutter245@mail.ru Шершнева Ольга Алексеевна – аспирант, кафедра «Вычислительная механика», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация, e-mail: ostrovaoa@list.ru. Kovalev Yuriy Mikhaylovich is Dr. Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Computational Mechanics Department, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, e-mail: kovalevym@susu.ru Pomykalov Evgenii Valerievich is Post-graduate Student, Computational Mechanics Department, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, e-mail: boxcutter245@mail.ru Shershneva Olga is Post-graduate Student, Computational Mechanics Department, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, e-mail: ostrovaoa@list.ru 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 мате-риала, 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 %. An analysis of the known approximations for describing the dependence of the heat capacity at a constant volume of energetic materials (molecular crystals) on the crystal temperature has shown that there are reliable approximations of the dependence of the heat capacity at a constant volume that do not require complex quantum mechanical calculations to determine the frequencies of normal vibrations, both intermolecular and inside the molecule. To obtain the dependence of the thermal part of the internal energy of a molecular crystal, which is responsible for heating the material, it is required to integrate the heat capacity expression at constant volume over temperature. In this work, calculations have been made for the dependence of the thermal part of the internal energy of a molecular crystal in case when it is calculated through the frequencies of normal vibrations, and in case when it is calculated by integrating the heat capacity at a constant volume with respect to temperature using approximation formulas. When solving the spectral problem of determining the frequencies of normal vibrations within the molecule, the PM3 and DFT quantum chemical methods have been used. The paper presents the de-pendences of the thermal part of the internal energy of molecular crystals on temperature, calculated for different methods of determination, and a comparative analysis, which has shown that the difference has equaled less than 1 %.
постоянная Планка, приближение Дебая, Einstein approximation, Planck constant, Helmholtz energy, энергия Гельмгольца, molecular crystal, Debye approximation, УДК 532.593, уравнение состояния, постоянная Больцмана, молекулярный кристалл, УДК 536.715, приближение Эйнштейна, Boltzmann constant, equation of state
постоянная Планка, приближение Дебая, Einstein approximation, Planck constant, Helmholtz energy, энергия Гельмгольца, molecular crystal, Debye approximation, УДК 532.593, уравнение состояния, постоянная Больцмана, молекулярный кристалл, УДК 536.715, приближение Эйнштейна, Boltzmann constant, equation of state
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
