Молекулярная физика. Афанасьев А.Д - 132 стр.

UptoLike

132
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2-10
ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
МЕТОДОМ ОХЛАЖДЕНИЯ
Цель работы
Ознакомиться с классической и квантовой теорией теплоемкости
Эйнштейна и Дебая.
Задача работы
Методом охлаждения получить графики зависимости теплоемкости
алюминиевого и стального образцов от температуры.
ТЕОРИЯ
Теплоемкостью тела С называется отношение бесконечно малого
изменения внутренней энергии этого тела dU к изменению его температуры
dT:
С = .
(1)
Внутренняя энергия совпадает с энергией покоя тела (системы) и
включает в себя энергию всех внутренних движений в теле и энергию
взаимодействия всех частиц, составляющих это тело, включая молекулы,
атомы и ионы, электроны, а также нуклоны в ядрах. Заметим сразу, что
потенциальные энергии электронных оболочек атомов и ионов,
потенциальные и кинетические энергии нуклонов не играют существенной
роли при обычных не очень высоких температурах, когда не идут процессы
ионизации и возбуждения соответствующих частиц.
Различают удельную теплоемкость теплоемкость единицы массы
вещества (одного килограмма, грамма), молярную теплоемкость
теплоемкость одного моля вещества. Единицы измерения удельной
теплоемкости Дж/кг·К (внесистемная кал/кг·К), молярной теплоемкости
Дж/моль·К (кал/моль·К).
Различают теплоемкость при постоянном давлении С
р
и теплоемкость
при постоянном объеме С
v
. Для таких систем, как твердое тело и жидкость (в
отличие от газа), изменение объема при нагревании относительно невелико и
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                             ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2-10

                      ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
                              МЕТОДОМ ОХЛАЖДЕНИЯ


                                    Цель работы
              Ознакомиться с классической и квантовой теорией теплоемкости
          Эйнштейна и Дебая.

                                      Задача работы
             Методом охлаждения получить графики зависимости теплоемкости
          алюминиевого и стального образцов от температуры.


                                         ТЕОРИЯ
               Теплоемкостью тела С называется отношение бесконечно малого
          изменения внутренней энергии этого тела dU к изменению его температуры
          dT:

                                             С=        .                           (1)
               Внутренняя энергия совпадает с энергией покоя тела (системы) и
          включает в себя энергию всех внутренних движений в теле и энергию
          взаимодействия всех частиц, составляющих это тело, включая молекулы,
          атомы и ионы, электроны, а также нуклоны в ядрах. Заметим сразу, что
          потенциальные энергии электронных оболочек атомов и ионов,
          потенциальные и кинетические энергии нуклонов не играют существенной
          роли при обычных не очень высоких температурах, когда не идут процессы
          ионизации и возбуждения соответствующих частиц.
               Различают удельную теплоемкость – теплоемкость единицы массы
          вещества (одного килограмма, грамма), молярную теплоемкость –
          теплоемкость одного моля вещества. Единицы измерения удельной
          теплоемкости – Дж/кг·К (внесистемная – кал/кг·К), молярной теплоемкости –
          Дж/моль·К (кал/моль·К).
               Различают теплоемкость при постоянном давлении Ср и теплоемкость
          при постоянном объеме Сv. Для таких систем, как твердое тело и жидкость (в
          отличие от газа), изменение объема при нагревании относительно невелико и


                                                    132
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com