Молекулярная физика. Термодинамика. Шишлянникова Л.М. - 44 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

43
лежит ниже температуры, равной
50
Θ
. При более высоких температурах от
50
Θ
до
Θ
находится промежуточная область, для которой пока не
установлена количественная связь между теплоемкостью и температурой.
Выше температуры
Θ
теплоемкость твердого тела не зависит от
температуры (закон Дюлонга и Пти).
Теория Дебая приводит к выводам, которые хорошо совпадают с
экспериментальными данными в широком интервале температур, но и она
не свободна от недостатков. Трудно, например, согласиться с тем, что
энергия кристалла отождествляется с энергией стоячих волн. В стоячей
волне узлы и пучности закономерно распределены в пространстве,
поэтому исключается возможность тепловых флуктуаций, совершенно
неизбежных при тепловом движении.
Дебаевская модель твердого тела является упрощенным
представлением твердого тела в виде изотропной упругой среды,
способной совершать колебания в конечном интервале частот от нуля до
h
k
max
θ
ν
=
. Поэтому и выводы этой теории (например, зависимость
теплоемкости от температуры) хорошо совпадают с экспериментальными
данными только для кристаллов с простыми решетками. К телам сложной
структуры теория Дебая неприменима, так как энергетический спектр
колебаний таких тел оказывается сложным.
2. Экспериментальная часть работы
Зависимость удельной теплоемкости твердых тел (применительно к
металлам) от температуры можно проверить экспериментально.
Металлический образец, имеющий температуру выше окружающей
среды, будет охлаждаться. Скорость охлаждения в данной среде будет
зависеть от величины удельной теплоемкости металла и разности
температур образца и окружающей среды. Если взять два образца
одинаковой формы, но изготовленные из разных материалов, то, сравнивая
скорости их охлаждения при различных температурах, по известной
удельной теплоемкости одного из образцов, принятого за эталон, можно
определить теплоемкость другого. При этом следует исходить из того, что
при малом изменении температуры удельную теплоемкость образца можно
считать постоянной. Отсюда

Страницы