ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоемкость идеального газа из "Физическая химия" Запас внутренней энергии идеального газа определяется числом квадратичных членов g, т. е. [c.293] В табл. ХИЛ буквами п , в , к соответственно обозначены поступательная, вращательная н колебательная энергии. [c.294] Таким образом, теплоемкость, согласно закону распределения энергии по степеням свободы, не должна зависеть от температуры. [c.294] Опыт подтверждает это для одноатомных газов. [c.294] Теплоемкость благородных газов и паров металлов равна 3/ /2 и не зависит от температуры. Лищь в случае гелия обнаружено уменьшение теплоемкости при очень низких температурах. Если г 2, то теплоемкость в противоречие с табл. ХИ.1 увеличивается при повышении температуры. При этом данные седьмого столбца правильно передают лишь асимптотическое значение теплоемкости при высоких температурах. [c.294] все двухатомные газы имеют при высокой температуре (порядка 1000°С) теплоемкость, близкую к 29 Дж/(моль-К). Однако при комнатной температуре теплоемкость уменьшается приблизительно до 21 Дж/ (моль- К), а у водорода теплоемкость уменьшается при снижении температуры, достигая 12,5 Дж/(моль-К) при температуре жидкого воздуха (90 К). [c.294] Это явление снижения теплоемкости находится в соответствии с третьим законом термодинамики (см. гл. IV), по которому v- 0, если 7- -0. Еще отчетливее это снижение теплоемкости проявляется для твердого тела. Мы можем рассматривать твердое тело как огромную молекулу. [c.294] Поскольку ЧИСЛО атОмов в грамм-атоме элемента равно числу Авогадро (Л/д), то число степеней свободы равно ЗЛ/д, а число колебательных степеней свободы 3 Лд—6, так как шесть степеней свободы относятся к поступательному и вращательному движению всего твердого тела. [c.295] Мы получили закон Дюлонга и Пти, по которому произведение удельной теплоемкости на атомную массу — величина постоянная для всех элементов. Поскольку измеряется не Су, а Ср, то опытная величина превышает предсказываемую уравнением (ХП.1) и достигает обычно 25 Дж/(моль К). [c.295] Опыт снова дает для теплоемкости теоретическое значение как асимптотическое при высоких температурах. С понижением температуры теплоемкость уменьшается, стремясь к нулю, при приближении температуры к О °К. [c.295] Невыполнение закона распределения по степеням свободы явилось в свое время большой неожиданностью. Этот закон выведен на основе статистической механики и теории вероятности. Невыполнение закона распределения означает, что в аксиоматике механики что-то неверно, так как для сомнений в теории вероятности нет никаких оснований. [c.295] Как указывалось при изложении третьего закона термодинамики, уменьшение теплоемкости при понижении температуры, как и другие проявления вырождения, является следствием невыполнимости законов классической механики для микрообъектов, т. е. следствием положений квантовой механики. [c.295] Вернуться к основной статье