Закон равнораспределения энергии

Закон Дюлонга и Пти можно вывести при классическом описании колебаний атомов. Действительно, согласно закону равнораспределения энергии на каждую степень свободы колебательного движения должна приходиться в среднем энергия kT. Для кристалла из N атомов число колебательных степеней свободы составляет SN и, следовательно, [c.322]

Предположение о том, что электроны в металле свободно перемещаются и в отсутствие электрического поля, подтверждается рядом экспериментальных фактов. Так, обнаруживается универсальная связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов. Теплопроводность металлов значительно выше, чем теплопроводность изоляторов найдено, что отношение электропроводности и теплопроводности, по крайней мере при средних температурах, является универсальной функцией температуры и не зависит от природы металла (закон Видемана — Франца). Это указывает на общность механизма обоих процессов перенос тепла, как и перенос электричества, осуществляется за счет движения свободных электронов следовательно, свободные электроны в металле имеются и в отсутствие электрического поля. Факт существования в металлах свободно перемещающихся электронов подтверждается также явлением термоэлектронной эмиссии (испускание электронов нагретыми металлами). Следует отметить, что распределение скоростей электронов в металле, как показывает опыт, является максвелловым. Таким образом, наличие в металлах электронного газа можно считать экспериментально подтвержденным. Предположив, что электронный газ в металле обладает свойствами классического идеального газа, Друде дал теоретическое истолкование наблюдаемой на опыте зависимости между теплопроводностью и электропроводностью. Был объяснен ряд термоэлектрических явлений. Правда, возникли расхождения между теоретическими и экспериментальными значениями теплоемкости металлов. Согласно классическому закону равнораспределения энергии электронный газ должен давать вклад в теплоемкость металла, равный 3/2 Я а а 1 моль свободных электронов (если металл одновалентный, это вклад на 1 моль вещества). Однако экспериментально установлено, что вклад электронов в теплоемкость практически равен нулю. Это противоречие нашло объяснение наос- [c.183]

Если эти движения описывать классически, то каждая поступательная и вращательная степень свободы дает вклад в среднюю энергию молекулы Л7/2 (/ 7 /2 на 1 моль), каждая колебательная степень свободы — вклад кТ (RT на 1 моль)—закон равнораспределения энергии. [c.102]

МКТ. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы. [c.163]

Невыполнение закона равнораспределения энергии на каждую степень свободы в свое время явилось больщой неожиданностью и привело к необходимости создания квантовой теории температурной зависимости теплоемкости. [c.70]

ЗАКОН РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ [c.94]

Опыт, однако, свидетельствует, что закон равнораспределения энергии имеет ограниченную применимость и пользоваться выражениями (11.52) для оценки теплоемкости газа при средних и низких температурах нельзя. Эти выражения не отражают наблюдаемую на опыте температурную зависимость теплоемкости и стремление теплоемкости к нулю при 7 0, как того требует третий закон термодинамики (см. разд. 1.10). [c.102]

Для гетероядерных молекул классические значения Евр и Свр, согласующиеся с законом равнораспределения энергии, достигаются практически уже при 7 0вр (рис. П. 9). Обычные температуры для вращательного движения являются высокими, поскольку 0вр не превышает нескольких десятков К. Температурная область, в которой вращательная теплоемкость заметно отличается от классического значения, наибольшая для водорода. При низких температурах существенна разница в термодинамических функциях двух форм водорода ортоводорода (ядерный спин — единица, нечетные значения /) и параводорода (ядерный спин — О, четные значения /). [c.111]

Таким образом, при высоких температурах вклад колебательного движения в среднюю энергию и теплоемкость согласуется с законом равнораспределения энергии, который вытекает из классической теории. [c.228]

Средняя энергия и теплоемкость имеют классические значения, определяемые законом равнораспределения энергии. [c.112]

ЗАКОН РАВНОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИЙ [c.106]

Как и следовало ожидать, величина р ири высоких температурах принимает классическое значение в согласии с законом равнораспределения энергии. [c.224]

В смысле средней тепловой энергии отдельной частицы фононы при низких температурах аналогичны частицам обычного классического газа, подчиняющегося закону равнораспределения энергии по степеням свободы. [c.167]

Следует отметить, что при обычных и более высоких темпера турах наблюдается соблюдение еще одного важного закона, а именно закона равнораспределения энергии по степеням свободы движения. Каждой поступательной и вращательной степени свободы отвечает энергия, равная 1 кал/моль, умноженной на абсолютную температуру, а каждой колебательной степени свободы — 2 кал моль, умноженные на абсолютную температуру. [c.103]

Закон равнораспределения энергии [c.116]

Как и следовало ожидать, значение при высоких температурах представляет классическое значение и находится в согласии с законом равнораспределения энергии. [c.250]

Правая часть (13,17) представляет собой скорость теплового движения молекул газа Ит, Это вытекает нз закона равнораспределения энергии по степеням свободы молекул. Таким образом, мы приходим к выводу, что скорость звука в газе имеет порядок величины тепловой скорости молекул этого газа. [c.186]

Эта теорема называется еще законом равнораспределения энергии по степеням свободы. Для Р=сопз1 теплоемкость определяется по формуле Майера [c.26]

При низких температурах и вращательный вклад в теплоемкость отличается от классического с понижением температуры он уменьшается, обращаясь в ноль при Т-> 0. Причина отклонений от закона равнораспределения энергии — ограниченная применимость классической механики к описанию молекулярных движений для ряда систем играют роль также особенности квантовой статистики (Ферми — Дирака или Бозе — Эйнштейна). [c.102]

Вообще говоря, для конечной цепи С(и/, () зависит от положения вьщеленной субцепи в цепочку. Вывод (11.10) и аналогичных корреляционных функций [для Л(0)А(Г)] проводится на основе подстановки Uj=/LBjpqp как функции от нормальных координат при использовании условий ортогональности и нормировки нормальных координат и закона равнораспределения энергии по классическим колебательным степеням свободы [30] [c.59]

С учетом квантовых закономерностей рассмотрим свойства простейшей статистической системы — идеального газа (чисто классическое описание см. в гл. IV). Как мы отмечали, результаты, полученные с помощью классической теории, не вполне удовлетворительны, в особенности для низких температур. Закон равнораспределения энергии, вытекающий из классической теории идеального газа, имеет лишь ограниченную область применимости. Получить более строгие результаты можно, исходя из тех общих соотношений, которые были выведены в гл. VII для квантовых систем. Учтем квантовомеханические закономерности движения на молекулярном уровне и введем квантовые статистические суммы молекул. Однако особенности квантовой статистики, связанные с принадлежностью частиц к классу фермионов или бозонов, принимать во внимание не будем. В гл. VIII было показано, что это вполне допустимо для молекулярных газов. По существу будем пользоваться статистикой Больцмана для случая дискретного ряда состояний [см. (VIII.21)]. Введем лишь в выражение для статистической суммы газа поправку на неразличимость частиц в виде множителя 1/yV . [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология