Теория теплоемкости

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]

Классическая теория теплоемкости твердых тел приводит к выводу, что Су = 3R для простых твердых тел. Уточненная квантовая теория теплоемкости была построена Дебаем и Эйнштейном [15]. [c.27]

Для применения методов статистической термодинамики к конденсированным фазам (и к неидеальным газовым системам) приходится вводить ряд упрощающих предположений. В зависимости от их характера методы расчета группируются вокруг теории теплоемкости, теории фазовых переходов и теории растворов 17—10]. Как правило, в большинстве расчетных уравнений на этом уровне появляются эмпирические или полуэмпирические параметры. [c.181]

Квантовая теория теплоемкости [c.33]

Для улучшения квантовой теории теплоемкости необходимо учитывать колебание атомов в решетке твердого тела с разными частотами. [c.35]

Эта формула лучше воспроизводит опытную зависимость Су от 7 и указывает путь улучшения теории теплоемкости. [c.35]

Квантовая теория теплоемкости кристаллического [c.200]

Разработка теории теплоемкости твердого вещества была впервые предпринята Эйнштейном в 1907 г. Атомы в узлах кристаллической решетки одноатомного твердого вещества находятся в непрерывном колебательном движении. Эйнштейн при разработке теории теплоемкости твердого вещества допустил, что колебания атомов являются гармоническими, а следовательно, атомы можно уподобить гармоническим осцилляторам. Согласно квантовой теории Планка (1900) гармонические осцилляторы могут обмениваться между собой только порциями энергии — квантами е = /IV, а энергия каждого из осцилляторов состоит из п-то количества квантов. Здесь Л —постоянная Планка —частота колебания. [c.200]

Вычисленные по уравнению (60.3) значения Су для одноатомных твердых веществ при относительно высоких температурах близки к опытным данным, при низких же температурах их значения уменьшаются с температурой более резко, чем дает опыт. Например, для меди при 88 К С ,аыч(Си) = 14,14 Дж/(г-атом К), С1/.оп (Си) = = 13,85 Дж/(г-атом К), а при 33,4 К /, оп (Си) = 2,25 Дж/(г-атом х К), Су-.выч (Си) = 0,98 Дж/(г-атом К). Как видно, при 88 К совпадение и /,выч удовлетворительное, а при 33,4 К вычисленное значение теплоемкости меди в два с лишним раза меньше опытного ее значения. Для отдельных твердых веществ расхождение между Су.оп и Су.выч наблюдается при более высоких температурах, чем для меди. Примером может служить алмаз. Для него резкое различие между Су/,опИ Су,выч можно обнаружить даже при температуре 330 К. Наблюдаемые расхождения между Су,оп и Су, выч указывали, что квантовая теория теплоемкости твердого вещества, разработанная Эйнштейном, нуждалась в дальнейшем совершенствовании. Основное допущение Эйнштейна, что все атомы в узлах кристаллической решетки колеблются с одной частотой, оправдывается не при всех температурах. [c.202]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология