Дюлонг Пьер Луи (1785 - 1838) и Пти Алексис Перез (1791 - 1820) - французские физики. Закон, названный их именами, был сформули
Загрузка...
Тема:

Законы термодинамики

Закон Дюлонга-Пти

Дюлонг Пьер Луи (1785 — 1838) и Пти Алексис Перез (1791 — 1820) — француз­ские физики. Закон, на­званный их именами, был сформулирован в 1819 г. Ученые экспериментально установили, что:

«... про­изведение удельной теп­лоемкости и атомного ве­са для простых тел в кристаллическом состоя­нии является величиной почти постоянной».

Закон Дюлонга-Пти можно частично объяснить в рамках классической статистической физики. Рассмотрим кри­сталлическую решетку, состоящую из атомов, каждый из которых, независимо от соседей, колеблется в трех взаим­но перпендикулярных направлениях, т. е. имеет три неза­висимые колебательные степени свободы. Согласно закону равнораспределения,

«средняя энергия системы равна про­изведению числа степеней свободы на kT / 2».

Это утверждение справедливо для независимых колебаний атомов решетки. Так как колебательные степени свободы имеют двойной вес, то средняя энергия одномерного осциллятора равна

<E> = 2 • kT / 2 = kT.

Загрузка...

Один моль кристалла состоит из NA атомов (NA = 6,02 • 1023 моль-1) и имеет 3NA колебательных степеней свободы, т. е. может быть представлен как набор из 3NA осцилляторов. Следовательно, полная тепловая энергия кристалла определится как:

E = 3NA<E> = 3NAkT.

Отсюда молярная теплоемкость кристалла равна

cv = (dE / dT) = 3NAk = 3R.

Так как газовая постоянная R = 8,314 Дж/(моль•К), то 3R ≈ 25 Дж/(моль•К), теплоемкость постоянна, а ее значение не­плохо согласуется с законом Дюлонга-Пти. Материал с сайта http://worldofschool.ru

В рамках классической статистики невозможно понять, почему электроны в кристалле не дают вкла­да в энергию твердого те­ла. Если его учесть, то за­кон равнораспределения приведет к постоянной те­плоемкости C = (9 / 2) • RT = 37,6 Дж/(моль•К). Это примерно в 1,5 раза боль­ше наблюдаемого значе­ния, так что согласование только «неплохое».

На этой странице материал по темам:
  • Закон дюлонга пти формулировка

  • Закон дюлонга-пти формулировка доказательство условие выполнения

  • Правилу дюлонга и пти формула

  • Закон дюлонга пти лекция

  • Формула дюлонша и пти

Материал с сайта http://WorldOfSchool.ru
Предыдущее Ещё по теме: Следующее
Закон Гей-Люссака. Изобара Законы термодинамики Закон Шарля (второй закон Гей-Люссака). Изохора