Закон Дзюлонга — Пці

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Статыстычная фізіка
Тэрмадынаміка
Малекулярна-кінетычная тэорыя
Гл. таксама «Фізічны партал»

Закон Дзюлонга — Пці (Закон пастаянства цеплаёмістасці) — эмпірычны закон, паводле якога малярная цеплаёмістасць цвёрдых целаў пры пакаёвай тэмпературы блізкая да 3R[1]:

дзе R — універсальная газавая пастаянная.

Закон выводзіцца ў здагадцы, што крышталічная рашотка цела складаецца з атамаў, кожны з якіх здзяйсняе гарманічныя ваганні ў трох кірунках, вызначаныя структурай рашоткі, прычым ваганні па розных кірунках абсалютна незалежныя адно ад аднаго. Пры гэтым атрымліваецца, што кожны атам уяўляе тры асцылятара з энергіяй E, вызначанай наступнай формулай:

Формула вынікае з тэарэмы аб роўнаразмеркаванні энергіі па ступенях свабоды. З прычыны таго, што кожны асцылятар мае адну ступень свабоды, яго сярэдняя кінетычная энергія роўная , а з прычыны таго, што ваганні адбываюцца гарманічна - сярэдняя патэнцыйная энергія роўная сярэдняй кінетычнай, а поўная энергія — адпаведна іх суме. Колькасць асцылятараў у адным молі рэчыва складае , іх сумарная энергія колькасна роўная цеплаёмістасці цела — адсюль і вынікае закон Дзюлонга-Пці.

Прывядзём табліцу эксперыментальных значэнняў цеплаёмістасці шэрагу хімічных элементаў для звычайных тэмператур:


Элемент , кал/(К·моль) Элемент , кал/(К·моль)
C 1,44 Pt 6,11
B 2,44 Au 5,99
Al 5,51 Pb 5,94
Ca 5,60 U 6,47
Ag 6,11 - -

Залежнасць цеплаёмістасці ад тэмпературы пры нізкіх тэмпературах тлумачыцца ў мадэлях Эйнштэйна і Дэбая.

Зноскі

Крыніцы[правіць | правіць зыходнік]