A hőkapacitása a szilárd test - studopediya
Hőenergia ERESH szilárd test, amely a szokásos rács rezgési energia. A hőkapacitása a szilárd test CV állandó térfogaton V változását mutatja hőenergia, amikor a változó testhőmérséklet 1 ° C-on:
Tekintsük a függőség CV hőmérséklet.
Alacsony hőmérsékleten (T<<Θ) возбуждаются в основном низкочастотные нормальные колебания, кванты энергии которых ћω Ie a hőmérséklet növelésével, a rezgések száma Z arányosan növekszik a kocka a hőmérséklet. Az átlagos energiája minden normális rezgési arányosan növekszik hőmérséklet: Ez a növekedés annak a ténynek köszönhető, hogy a növekvő hőmérséklet, a növekedés mértéke gerjesztés rezgések, amelyek növekedéséhez vezet az átlagos energia. Ezért figyelembe véve azt a tényt, hogy egyre rezgések száma (2,14), és az átlagos energia (2,15), arra lehet következtetni, hogy a rács energia arányosan növekszik t 4: Ezért CV fajhője arányos T 3. A kvantitatív számításhoz, azt mutatja, hogy a hő kapacitása ahol N - az atomok száma. Egyenlet (2.17) kifejezi a törvény Debye. Magas hőmérsékleten (T> # 920;) az összes szokásos rezgések gerjesztéséhez, így egy további hőmérséklet-növekedés csak növekedéséhez vezet a mértéke a gerjesztési, azaz növelve az átlagos energia szerint (2,15). Ezért, a test energia változás arányos a T, azaz (ERESH T) és a hőkapacitása a test nem függ a hőmérséklettől. A kvantitatív számításhoz, azt mutatja, hogy magas hőmérsékleten: Egyenlet (2.19) kifejezi a törvény Dulong - Petit. Ahhoz, hogy egy mól monohidro-anyag NA = 6.06 # 8729; 10 -23 mól -1 (Avogadro számát), NA # 8729; k = R≈8,3 J / (mol # 8729; K) az univerzális (moláris) gázállandó, így CV ≈3R≈25 J / (mol # 8729; K). Így a hőkapacitása a kémiailag egyszerű szilárd anyagok elegendően magas hőmérsékleten azonos (szobahőmérsékleten: alumínium - 6,14, vas - 6,39; arany - 6,36, réz - 5,90; ón - 6,63 Ezüst - 6,13 cal / (mol # 8729; fok), de gyémánt 1,35 cal / (mol # 8729; fok) a helyiség hőmérséklete túl alacsony gyémánt (sokkal kevesebb, mint a Debye hőmérséklet). Régiók között alacsony és magas hőmérsékletek meglehetősen széles átlaghőmérséklet. ahol van egy fokozatos átmenet a Debye jog a törvény Dulong - Petit. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, és megközelíti a Debye hőmérséklet fokozatosan csökken a hőmérséklet az energiától, a rács és a hőkapacitása, és amikor a hőmérséklet Debye # 920; van egy átmenet a törvény Dulong - Petit (2.3 ábra.).
Kapcsolódó cikkek