Дюлонга і Пті закон 1

Дюлонга і ПТІ ЗАКОН, емпіричне правило, згідно з яким молярна теплоємність при постійному об'ємі для всіх твердих тіл однакова і приблизно дорівнює 25 Дж / (моль К). Встановлено П. Дюлонга і А. Пти в 1819. Дюлонга і Пті закон може бути виведений із закону рівного розподілу коливальної енергії за ступенями свободи, згідно з яким на кожну ступінь коливального руху припадає енергія kT, де k - постійна Больцмана, Т - абсолютна температура. Оскільки число ступенів свободи кристала, що містить N атомів (N - число Авогадро), так само 3N, то середня енергія теплового руху в кристалі Е = 3NkT, а відповідна молярна теплоємність сυ = ∂Е / ∂Т = 3Nk = 3R = 24,9 Дж / (моль · К) (R - універсальна газова постійна).

Дюлонга і Пті закон виконується для більшості хімічних елементів і простих з'єднань поблизу кімнатної температури. При низьких температурах спостерігаються відхилення від цього закону (наприклад, при зниженні температури теплоємність діелектриків прагне до нуля як Т 3. а металів - як Т), які були пояснені в Дебая моделі твердого тіла. Відповідно до цієї моделі, Дюлонга і Пті закон справедливий при температурах вище Дебая температури θD. У кристалах з високою θD (наприклад, у алмазу θD = 1860 К, у берилію θD = 1000 К) Дюлонга і Пті закон не виконується вже при кімнатній температурі. Невеликі відхилення від Дюлонга і Пті закону спостерігаються і при Т> θD; вони пов'язані з енгармонізм коливань кристалічної решітки і дисперсією акустичних фононів.

Літ. Ашкрофт Н. Мерміна Н. Фізика твердого тіла. М. 1979. Т. 2.

пов'язані статті

← Дюлонг П'єр Луї

Дюма Олександр (Дюма-батько) →

Схожі статті