Удельные теплоемкости твердых тел

На основании атомистической теории Дальтона, гипотезы Авогадро, закона Дюлонга и Пти и метода Канниццаро стало возможным получать атомные массы элементов ио данным химического анализа, плотности газов и удельной теплоемкости твердых тел. Все это привело к известной нам таблице атомных масс, помещенной на внутренней стороне обложки этой книги. Объяснение формул химических соединений, которые стало возможным получать на этой основе, представляло собой очередную важнейшую задачу химии. [c.294]

Пьер Луи Дюлонг (1785-1838) и Алексис Терез Пти (1791-1820) предложили метод приближенной оценки атомных масс тяжелых элементов еще в 1819 г., однако из-за общей неразберихи, которая творилась в химии в то время, он тоже остался незамеченным. Эти ученые проводили систематические исследования всех физических свойств, которые могли бы коррелировать с атомной массой элементов, и обнаружили, что подобная корреляция хорощо выполняется для удельных теплоемкостей твердых тел. Удельной теплоемкостью вещества называется количество тепла в джоулях, необходимое для повыщения температуры 1 г этого вещества на 1°С. Это свойство легко поддается измерению. Произведение удельной теплоемкости элемента на его атомную массу дает количество тепла, необходимое для повыщения температуры 1 моля этого элемента на ГС, т.е. его молярную теплоемкость. Дюлонг и Пти обратили внимание на то, что многие твердые элементы, атомные массы которых были известны, имеют молярную теплоемкость, близкую к 25 Дж град " моль " (табл. 6-4). Это указывает, что процесс поглощения тепла должен быть связан скорее с числом имеющихся атомов, чем с массой вещества. Последующее развитие теории теплоемкости твердых тел показало, что молярная теплоемкость простых твердых тел действительно должна представлять собой постоянную величину. Однако Дюлонг и Пти не могли предложить объяснения своему открытию. [c.292]

Средняя удельная теплоемкость твердых тел при комнатной температуре [c.420]

Удельные теплоемкости твердых тел (с, ккал/кг °С [c.611]

Температурная зависимость средней удельной теплоемкости твердых тел [c.415]

Планком проблемы излучения абсолютно черного тела все экспериментальные работы подтверждали волновую теорию излуче- ния. Однако с 1900 г. накопившееся очень большое число экспериментальных фактов несомненно указывало на корпускулярную природу электромагнитного излучения, что не ограничивалось рассмотренными конкретными примерами. Так, Эйнштейн, а позднее Дебай разрешили проблему удельной теплоемкости твердых тел на основе квантовых положений, а Комптон так объяснил рассеяние Х-лучей электронами при их взаимодействии, как если бы оно произошло между релятивистскими бильярдными шарами. Имея в виду обилие доказательств в пользу квантовой теории, можно было бы склониться к мнению, что цикл замкнулся, и ученые опять вернутся к основным взглядам Ньютона. Но это абсолютно не так. Конечно, нельзя отрицать, что электромагнитное излучение, как уже было показано, имеет как волновой, так и корпускулярный характер. Это ставит перед нами дилемму фотон — волна или частица Эта проблема не относится к числу легко разрешимых решение ее не может быть получено при просто химическом или физическом подходе. Здесь приоткрывается новая страница естествознания. Эта проблема имеет и определенный философский характер. [c.38]

В спектре твердой фазы колебательные полосы становятся резкими и часто расщепляются на мультиплеты. Это расщепление в случае вырожденных колебаний обусловлено локальной анизотропией кристаллического поля или взаимодействием близких (по частоте) колебаний соседних молекул в элементарной ячейке кристалла. Оба эффекта тесно связаны с кристаллической структурой и будут в дальнейшем подробно рассмотрены. Заторможенные вращения (либрации) и трансляции приводят к появлению в спектре низкочастотных полос. Эти колебательные моды решетки связаны с кристаллической структурой и вносят большой вклад в удельную теплоемкость твердых тел. Частоты таких колебаний изменяются в широких пределах и сильно [c.362]

Квантовая механика, как мы уже отмечали, возникла в результате интенсивного развития физических воззрений. Ее формирование связано с объяснением ограниченного набора экспериментальных фактов линейчатых спектров атома водорода, удельной теплоемкости твердых тел, излучения черного тела и т. д. Дальнейшее применение квантовой механики осуществлялось уже в рамках экстенсивного развития знания. Однако это экстенсивное развитие включало разработку теорий средней степени общности. [c.32]

Твердые тела. Удельная теплоемкость твердых тел увеличивается с повышением температуры, по скорость этого увеличения для различных твердых тел и на различных температурных участках различна. При очень низких температурах удельная теплоемкость твердых тел становится весьма малой и по третьему закону термодинамики становится равной нулю при абсолютном нуле температуры. [c.39]

Для определения удельной теплоемкости твердых тел можно пользоваться некоторыми эмпирическими правилами. Закон Дюлонга и Пти устанавливает, что для элементарного твердого тела (для элемента в твердом состоянии) произведение из его атомного веса на удельную теплоемкость (при постоянном давлении) постоянно и равно приблизительно 6,2. Для теплоемкости при постоянном объеме эта величина равна 5,9. Этот закон не вполне точен, но имеег весьма большое значение. В общем получаемые по нему величины удельных теплоемкостей при обычных температурах для неметаллических элементов с низким атомным весом, как например, бор, углерод, кремний и сера, бывают слишком велики. Величина удельной теплоемкости этих элементов при обычных температурах сильно возрастает с повышением температуры в противоположность тем элементам, которые подчиняются этому закону. При высоких же температурах она приближается к требуемому значению 6,2. Скорость увеличения с температурой атомных теплоемкостей тяжелых металлических элементов при температурах выше комнатной бывает мала. Атомные теплоемкости (удельная теплоемкость, умноженная на атомный вес) различных элементов оказываются более близкими между собой, если их сравнивать при некоторых определенных температурах, как например при температуре плавления. [c.39]

Закон Дюлонга и Пти применим только нрн температурах выше комнатных, но оказывается нпогда неверным даже и в этой области. При понижении температуры удельная теплоемкость твердых тел резко возрастает. На рис. I показаны теплоемкости, приходящиеся па один атом, для некоторых веществ в диапазоне от О до 400 К. [c.189]

Можно показать, что это отношение является константой Грю-нейзена [381, и что она играет большую роль в теории удельной теплоемкости твердых тел. [c.33]

Т дЗоо1дп)о.т в для жидких слоев до сих пор остается невыясненным. Френкель [1 ] по аналогии с теорией Дебая для удельных теплоемкостей твердых тел считал, что частоты тепловых волнообразных движений в тонком слое ограничены его толщиной. Это единственное полуколичественное рассмотрение вопроса об энтропийной компоненте А . В гл. 4 было показано, что амплитуды поверхностных волн для а>10 эрг/см при обычных температурах очень малы — порядка размеров молекул. Поэтому вклад энтропийной компоненты в общую энергию, вероятно, тоже мал, и, по-видимому, им можно пренебрегать, пока толщина слоя не достигнет молекулярных размеров. Для разреженного (неплотного) монослоя, как это совершенно правильно отметил Френкель [1 ], энтропийная компонента достигает таких размеров, что именно она главным образом и определяет энергию, и обычно используемые изотермы газообразных монослоев целиком интерпретируются на ее основе. Причиной этого является качественное изменение [c.171]

Согласно классической физике, энергия, испускаемая единицей площади черного тела (т. е. тела, не отражающего и не пропускающего света) в единицу времени, пропорциональна (закон излучения Релея—Джинса). Для длинных волн кривая зависимости энергии от длины волны следует этому закону для коротких волн этот закон, очевидно, неприменим, так как он предполагает, что с уменьшением л должно излучаться все больше и больше энергии. Более того, по классической теории, свет, излученный телом, не должен менять свой а изменяет с температурой только интенсивность. Хорошо известно, что цвет нагретого тела изменяется от красного через желтый до белого по мере роста температуры. Кроме того, классическая теория не дает возможности установить величину удельной теплоемкости твердых тел. Она предсказывает, что атомная теплоемкость (см. стр. 41) всех твердых тел должна быть одинакова (5,96 кал) и не зависит от температуры. Хотя при обычной температуре атомные теплоемкости многих элементов близки к 6, атомные теплоемкости некоторых легких элементов (например, В, С) значительно ниже. Более того, во всех случаях атомные теплоемкости при приближении к абсолютному нулк стремятся к нулю. [c.20]

С —удельная теплоемкость твердого тела, ккал1кг-°С а—символ, обозначающий дифференцирование [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология