A klasszikus elmélet a hőkapacitása kristályok

A legegyszerűbb modell a kristály helyesen felépített kristályrács, amely kerülnek a csomópontok az atomok (vagy ionok és molekulák) veszik figyelembe a anyagi pont. Atom megy a termikus rezgések találhatóak az egyensúlyi helyzet. Ha a rezgések kicsi, akkor lehet harmonikus. Az energia minden egyes atom áll potenciális és kinetikus Wp Wc. Ismeretes [cm. Physics jegyzetek, h. I, előadás 11, 12 a (7) képletű, (8)], hogy abban az esetben, harmonikus rezgések

Wp = (1/2) kA 2 2 cos (wt + q) = (1/4) kA 2 [1 + cos2 (wt + q)], (1)

Mivel cos2 (wt + q) c azonos valószínűséggel venni mind pozitív, mind negatív értékeket, és ezért az átlagolási nullává válik, == (1/4) kA 2.

Az előadás 4 azt mutatja, hogy minden fokú szabadságot átlagos kinetikus energiája (1/2) kT. Az atom három szabadsági fok, tehát, == (3/2) kT. Így az átlagos energia az atom <Е>=+= 3kT. Megszoroztuk ezt az értéket az Avogadro-állandót NA (atomok száma mol anyag), azt találjuk, a belső energia mol Szilárd

ahol R = KNA = 8,31 J / Mulk - az univerzális gázállandó. Ennélfogva, a moláris hő a szilárd

C = dU / dt = 3R »25 J / (mol × K). (3)

Etotzakon volt empirikusan (kísérletileg) létre 1919-ben Dulong és Petit. Azt állítja:

A moláris hőkapacitás minden egyszerű szilárd egyenlő 3R, azaz

Több olyan anyag, a törvény jól teljesített, bár bizonyos anyagok (gyémánt, Be, B) jelentős eltérések vannak a számított hőkapacitása. A tapasztalatok azt is mutatják, hogy a G függ a hőmérséklettől és a közel nulla minden anyagra kelvin C

- . Ábra. Az 1. ábra a függőség jellemző kísérletileg nyert C. T. Az eltérés a kísérleti és elméleti értékei specifikus futamok alapján magyarázzuk meg a kvantum elmélet hőkapacitása, Einstein és Debye.

Kapcsolódó cikkek