Закон Дюлонга

Закон Дюлонга
 Просмотр этого шаблона  Статистическая физика
S = k_B \, \ln\Omega
Термодинамика
Молекулярно-кинетическая теория
См. также: Портал:Физика

Закон Дюлонга-Пти (Закон постоянства теплоёмкости) — эмпирический закон, согласно которому молярная теплоёмкость твёрдых тел при комнатной температуре близка к 3R[1]:

~ C_v = 3R,

где Rуниверсальная газовая постоянная.

Закон выводится в предположении, что кристаллическая решетка тела состоит из атомов, каждый из которых совершает гармонические колебания в трех направлениях, определяемыми структурой решетки, причем колебания по различным направлениям абсолютно независимы друг от друга. При этом получается, что каждый атом представляет три осциллятора с энергией E, определяемой следующей формулой:

~ E = kT.

Формула вытекает из теоремы о равнораспределении энергии по степеням свободы. Так как каждый осциллятор имеет одну степень свободы, то его средняя кинетическая энергия равна ~ K = { kT \over 2 }, а так как колебания происходят гармонически, то средняя потенциальная энергия равна средней кинетической, а полная энергия - соответственно их сумме. Число осцилляторов в одном моле вещества составляет ~ 3 N_a, их суммарная энергия численно равна теплоемкости тела - отсюда и вытекает закон Дюлонга-Пти.

Приведем таблицу экспериментальных значений теплоемкости ряда химических элементов для нормальных температур:


Элемент C_v , кал/(К·моль) Элемент C_v , кал/(К·моль)
C 1,44 Pt 6,11
B 2,44 Au 5,99
Al 5,51 Pb 5,94
Ca 5,60 U 6,47
Ag 6,11 - -


Зависимость теплоёмкости от температуры при низких температурах объясняется в моделях Эйнштейна и Дебая.

Примечания

Источники

  • И. В. Савельев, Курс общей физики, том 1.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Т. II. Термодинамика и молекулярная физика.

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Закон Дюлонга" в других словарях:

  • Закон Дюлонга — Пти — Статистическая физика Термодинамика Молекулярно кинетическая теория Статистики …   Википедия

  • Закон Дюлонга-Пти — (Закон постоянства теплоёмкости) эмпирический закон, согласно которому молярная теплоёмкость твёрдых тел при комнатной температуре близка к 3R: где R универсальная газовая постоянная. Закон выводится в предположении, что кристаллическая решетка… …   Википедия

  • ЗАКОН ДЮЛОНГА-ПТИ — ЗАКОН ДЮЛОНГА ПТИ, физический закон, согласно которому произведение удельной теплоемкости и относительной атомной массы для всех простых твердых тел приблизительно равно 25 (при условии, что удельная теплоемкость выражена в Дж.моль 1К 1). На… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • закон Дюлонга-Пти — Diulongo ir Pti dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Dulong Petit law vok. Dulong Petitsches Gesetz, n rus. закон Дюлонга Пти, m pranc. loi de Dulong et Petit, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Закон равнораспределения — Тепловое движение α пептида. Сложное дрожащее движение атомов, составляющих пептид, случайно, и энергия отдельного атома флуктуирует в широких пределах, но с помощью закона равнораспределения вычисляют как среднюю кинетическую энергию каждого… …   Википедия

  • ДЮЛОНГА И ПТИ ЗАКОН — эмпирич. правило, согласно к рому теплоёмкость тв. тел при постоянном объёме и темп ре Т ? 300К постоянна и равна 6 кал/(моль•К). Установлен франц. учёными П. Дюлонгом (P. Dulong) и А. Пти (A. Petit) в 1819. Д. и П. з. приближённо справедлив для… …   Физическая энциклопедия

  • ДЮЛОНГА И ПТИ ЗАКОН — эмпирическое правило, согласно которому теплоемкость твердых тел при постоянном объеме не зависит от температуры и равна 6 кал/(моль?К), или 25,12 Дж/(моль?К). Дюлонга и Пти закон справедлив для большинства химических элементов и простых… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Закон Джоуля — Коппа — описывает теплоёмкость сложных (т.е. состоящих из нескольких химических элементов) кристаллических тел. Основан на законе Дюлонга Пти. Каждый атом в молекуле имеет три колебательных степени свободы, и он обладает энергией . Соответственно,… …   Википедия

  • Закон Джоуля-Коппа — описывает теплоемкость сложных (т.е. состоящих из нескольких химических элементов) кристаллических тел. Основан на законе Дюлонга Пти. Каждый атом в молекуле имеет три колебательных степени свободы, и он обладает энергией . Соответственно,… …   Википедия

  • Закон Джоуля — Коппа описывает теплоёмкость сложных (т. е. состоящих из нескольких химических элементов) кристаллических тел. Основан на законе Дюлонга Пти. Каждый атом в молекуле имеет три колебательных степени свободы, и он обладает энергией . Соответственно …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.