Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Теплоемкость твердых тел

Читайте также:
  1. Выбор и утверждение организации для осуществления сбора, накопления хранения и утилизации твердых бытовых отходов.
  2. Деятельность по утилизации (захоронению) твердых бытовых отходов
  3. Механические свойства твердых тел. Виды деформаций. Модуль Юнга.
  4. На фармацевтическом предприятии закупили технологическую линию для получения твердых капсул. Составьте технологическую и аппаратурную схему производства капсул с левомицетином.
  5. Обезболивание твердых тканей зуба
  6. ПРАВИЛА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ УСЛУГ ПО ВЫВОЗУ ТВЕРДЫХ И ЖИДКИХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ
  7. РАСЧЕТ ТВЕРДЫХ И ГАЗООБРАЗНЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ

В качестве модели твердого тела рассмот­рим правильно построенную кристалличе­скую решетку, в узлах которой частицы (атомы, ионы, молекулы), принимаемые за материальные точки, колеблются около своих положений равновесия — узлов ре­шетки — в трех взаимно перпендикуляр­ных направлениях. Таким образом, каж­дой составляющей кристаллическую ре­шетку частице приписывается три колеба­тельных степени свободы, каждая из которых, согласно закону равнораспреде­ления энергии по степеням свободы (см. § 50), обладает энергией kT.

Внутренняя энергия моля твердого тела

Um = 3NАkT = 3RT,

где NА — постоянная Авогадро; N A k=R (R — молярная газовая постоянная).

Молярная теплоемкость твердого тела

т. е. молярная (атомная) теплоемкость химически простых тел в кристалличе­ском состоянии одинакова (равна 3R) и не зависит от температуры. Этот закон был эмпирически получен французскими уче­ными П. Дюлонгом (1785—1838) и Л. Пти (1791 —1820) и носит название закона Дюлонга и Пти.

Если твердое тело является химиче­ским соединением (например, NaCl), то число частиц в моле не равно постоянной Авогадро, а равно nN A, где n — число атомов в молекуле (для NaCl число частиц в моле равно 2 N а, так, в одном моле NaCl содержится NA атомов Na и NA ато­мов Cl). Таким образом, молярная теп­лоемкость твердых химических соедине­ний

CV = 3pR»25n Дж/(моль•К),

т. е. равна сумме атомных теплоемкостей элементов, составляющих это соединение.

Как показывают опытные данные (табл. 4), для многих веществ закон Дю­лонга и Пти выполняется с довольно хорошим приближением, хотя некоторые вещества (С, Be, В) имеют значительные отклонения от вычисленных теплоемкостей. Кроме того, так же как и в случае газов (см. § 53), опыты по измерению теплоемкости твердых тел при низких температурах показали, что она зависит от температуры (рис. 113). Вблизи нуля Кельвина теплоемкость тел пропорцио­нальна T3, и только при достаточно высо­ких температурах, характерных для каж­дого вещества, выполняется условие (73.1). Алмаз, например, имеет теплоем­кость, равную 3 R при 1800 К! Однако для большинства твердых тел комнатная температура является уже достаточно высокой.

Расхождение опытных и теоретических значений теплоемкостей, вычисленных на

 

основе классической теории, объяснили, исходя из квантовой теории теплоемкостей, А. Эйнштейн и П. Дебай (1884— 1966).


Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 126 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Внутренняя энергия реального газа | Эффект Джоуля — Томсона | Сжижение газов | Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение | Смачивание | Давление под искривленной поверхностью жидкости | Капиллярные явления | Твердые тела. Моно- и поликристаллы | Типы кристаллических твердых тел | Физический признак кристаллов. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Дефекты в кристаллах| Испарение, сублимация, плавление и кристаллизация. Аморфные тела

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)