Закон Дзюлонга — Пці
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
ЛітаратураПравіць
- Савельев И. В. Курс общей физики. Том 1.
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Т. II. Термодинамика и молекулярная физика.