Закон Дюлонга — Пті

Зако́н Дюлонга — Пті визначає питому теплоємність твердого тіла за формулою

c={\frac {3R}{M}}

де c — питома теплоємність, R — універсальна газова стала, M — молярна маса.

Закон Дюлонга—Пті справедливий при температурах вищих за температуру Дебая.

Добуток атомної ваги на питому теплоємність металу є постійною величиною ≈6.2. Молярна теплоємність металів є приблизно однаковою і дорівнює 3R, де R — газова стала.

Фізична природа

Для того, щоб підвищити температуру потрібно збільшити кінетичну енергію руху кожного із атомів твердого тіла. Однак, внаслідок сильної взаємодії атомів між собою, збільшення кінетичної енергії потребує рівного за величиною збільшення потенціальної енергії. Тому теплоємність твердого тіла вдвічі більша за теплоємність ідеального газу.

Закон Дюлонга—Пті можна переписати для теплоємності твердого тіла у вигляді:

C=3k_{B}N\,

,

де С — теплоємність, $k_{B}$ — стала Больцмана, N — число атомів у кристалі.

Для справедливості закону Дюлонга-Пті необхідно, щоб енергії теплового руху вистачало для збудження всіх можливих типів коливань у твердому тілі. При низьких температурах деякі з коливань не збуджуються. Це явище зумовлене законами квантової статистики (в даному випадку — статистики Бозе-Ейнштейна). Тому при низьких температурах закон Дюлонга-Пті не діє.

Історична довідка

Закон відкрили в 1819 році П'єр Дюлонг і Алексіс Пті.

Див. також

Теплоємність твердого тіла

Література

Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.