ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Подставляя в выражение для теплоемкости значение внутренней энергии твердого тела,
найдем
RC 3
=
,
а с учетом числового значения R, получим С = 25 Дж/(моль · К).
Таким образом, при достаточно высокой температуре атомная теплоемкость всех твер-
дых тел слабо зависит от температуры и равна 3R.
Этот закон был открыт эмпирически еще в XIX веке Дюлонгом (1785 – 1838 гг.) и Пти
(1791 – 1820 гг.) и носит их имя (закон Дюлонга и Пти). Величины, приведенные в табл. 1,
убеждают в том, что во многих случаях закон Дюлонга и Пти удовлетворительно выполняет-
ся и, следовательно, для указанных в таблице веществ колебания атомов уже при комнатной
температуре можно считать независимыми. В то же время имеются такие вещества, как, на-
пример, алмаз или бор, для которых измеренное при комнатной температуре значение тепло-
емкости существенно отличается от 3R.
Для этих веществ, очевидно, комнатная температура, недостаточно высока, для того что-
бы считать колебания атомов независимыми.
В случае твердых соединений, элементарная ячейка которых состоит из двух атомов, на-
пример KCl, PbO и т.д., атомная теплоемкость согласно этому правилу должна равняться 6R,
а для твердых соединений, с ячейкой из трех атомов, например CaCl
2
, PbCl
2
и т.д., соответст-
венно 9R. В табл. 2 приведены величины теплоемкостей некоторых соединений, подтвер-
ждающие сформулированное правило.
На рис. 1 изображены экспериментальные кривые изменения теплоемкости твердого те-
ла при разных температурах. При сравнительно высоких температурах теплоемкость твердо-
го тела не зависит от температуры. Эту область описывает закон Дюлонга и Пти.
1 Теплоемкость твердых тел
Вещество Атомная теплоемкость
Алюминий
Железо
Медь
Кремний
3,07R
3,18R
2,95R
2,34R
2 Молекулярная теплоемкость химических соединений
в твердом состоянии
Соединение Молекулярная теплоемкость
PbO
AgCL
BaCl
2
5,78R
6,29R
9,3R
C,
Дж/(моль K)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
