Квантовая теория - теплоемкость
Cтраница 1
Квантовая теория теплоемкости будет подробно рассмотрена в гл. А сейчас мы на некоторых простейших примерах проследим, как дискретность энергетического спектра влияет на теплоемкость. [1]
 |
Теплоемкость некоторых.| Зависимость истинной теплоемкости от температуры. [2] |
Квантовая теория теплоемкости устанавливает прежде всего несправедливость теоремы о равномерном распределении энергии по степеням свободы в области низких и высоких температур. С уменьшением температуры газа происходит вымораживание числа степеней свободы мол - кулы. Так, для двухатомной молекулы происходит вымораживание вращательных степеней свободы, и она вместо пяти имеет три степени свободы, а следовательно, и меньшую внутреннюю энергию и теплоемкость. Это приводит к увеличению внутренней энергии, а следовательно, и теплоемкости с ростом температуры. [3]
Квантовая теория теплоемкости привела к выводу, что для интервалов температур, разно отступающих от 0 К, наиболее пригодны различные функции. [4]
Квантовая теория теплоемкости рассматривает колебания решетки как фононный газ и также приводит к формуле Дебая. [5]
Согласно квантовой теории теплоемкости, только при высоких температурах значения энергии и теплоемкости достигают величины, рассчитанной по кинетической теории газов. При очень высоких температурах опытные величины теплоемкостей превосходят ее теоретические значения, отвечающие числу степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движения молекул, благодаря тому, что теплота затрачивается также на возбуждение электронов и добавляется электронная часть теплоемкости. Для многоатомных молекул необходимо также учитывать возможность их диссоциации. [6]
Улучшение квантовой теории теплоемкостей может быть достигнуто, если основываться на более правильной модели твердого тела, учитывающей взаимодействие атомов. Каждый атом в кристаллической решетке связан с окружающими атомами и не может колебаться независимо от них. В результате взаимодействия атомы в решетке совершают сложные движения, которые можно приближенно представить как сумму гармонических колебаний с различными частотами. При этом для системы из N атомов приходится рассматривать 3N независимых частот колеба - - кий, принимающих значения от нуля до некоторой максимальной частоты vm, которая качественно определяется минимальной длиной волны, близкой к величине межатомного расстояния. Эти частоты настолько близко расположены друг к другу, что их распределение можно рассматривать как непрерывную функцию f ( v), часто называемую спектром частот. [7]
Рассмотрим теперь квантовую теорию теплоемкости идеальных кристаллов. [8]
Для улучшения квантовой теории теплоемкости необходимо учитывать колебание атомов в решетке твердого тела с разными частотами. [9]
С точки зрения квантовой теории теплоемкости тот факт, что некоторые вещества ( алмаз, бор и др.) не подчиняются закону Дюлонга и Пти даже при комнатных температурах, объясняется именно тем, что у этих веществ характеристическая температура Дебая настолько высока, что комнатная температура должна считаться йизкой температурой. [10]
С точки зрения квантовой теории теплоемкости тот факт, что некоторые вещества ( алмаз, бор и др.) не подчиняются закону Дюлонга и Пти даже при комнатных температурах, объясняется именно тем, что у этих веществ характеристическая температура Дебая настолько высока, что комнатная температура должна считаться низкой температурой. [11]
В соответствии с квантовой теорией теплоемкости при Г - 0 величина CV0, с повышением температуры она увеличивается, стремясь к некоторой предельной величине. [12]
Это противоречие устранено в квантовой теории теплоемкости, развитой А. Эйнштейном, которая исходит из того, что вследствие квантования энергетических уровней закон равномерного распределения энергии по степеням свободы при низких температурах не выполняется. [13]
В заключение отметим, что квантовая теория теплоемкостей газов хорошо согласуется с результатами опытов, проведенных с различными газами и в различных интервалах температур. [14]
Уменьшение теплоемкости при понижении температуры объясняется квантовой теорией теплоемкости, согласно которой энергия, приходящаяся на одну степень свободы, изменяется в зависимости от температуры и частоты колебаний. [15]
Страницы: 1 2 3 4