Теплоемкость твердых тел

Расчет теплоемкости твердых тел, кроме чисто практиче­ского интереса (ведь большинство окружающих нас предметов — твердые тела), замечателен еще тем, что не мо­жет быть проведен без привлечения квантовомеханических понятий.

Атомы в твердых телах при любой температуре со­вершают тепловые колебания относительно положений равновесия. С ростом температуры амплитуда колебаний и их характер меняются, что должно сказываться на величи­не теплоемкости.

Объяснение загадочного поведения теплоемкости твердых тел входило в знаменитый список нере­шенных проблем физики, который XIX в., устами лорда Кельвина, завещал XX в. Построение теории теплоемкости твердых тел (А. Эйнштейн, 1907, П. Де­бай, 1912) стало первым серьезным успехом кван­товой теории за предела­ми физики атома, после которого она начала «три­умфальное шествие» по всем разделам физики.

Исследуя теплоемкость при изменении температуры, мож­но понять основные закономерности теплового движения в твердых телах. Полное объяснение поведения теплоемко­сти невозможно без привлечения квантовомеханических понятий.

Молярной теплоемкостью вещества называ­ется количество энергии, которое необходимо сообщить 1 молю вещества, чтобы повысить его температуру на 1 гра­дус.

Отсюда молярная теплоемкость при постоянном объе­ме равна

c_v = (dE / dT) [V = const]. Материал с сайта http://worldof.school

«При нагревании любого твердого тела на один градус каж­дый его атом поглощает одно и то же количество энер­гии».

Это утверждение следует из экспериментального за­кона Дюлонга-Пти, согласно которому при высоких температурах молярная теплоемкость любого твердого те­ла постоянна и равна 25 Дж/(моль•К).

На этой странице материал по темам:

• Теплоемкость твердых тел

• Теплоёмкость твёрдых тел конспект