Закон Дюлонга - Пти

Статистическая физика
S = k_B \, \ ln \ Omega
Термодинамика
Кинетическая теория
Статистика
Максвелла - Больцмана ? Бозе - Эйнштейна ? Ферми - Дирака ? Парастатистика ? Енионна статистика ? Статистика кос
Ансамбли
Микроканоничний ? Канонический ? Большой канонический
Термодинамика
Уравнение состояния ? Цикл Карно ? Закон Дюлонга - Пти
Модели
Модель Дебая ? Модель Эйнштейна ? Модель Изинга
Потенциалы
Внутренняя энергия ? Энтальпия ? Свободная энергия Гельмгольца ? Свободная энергия Гиббса ? Большой термодинамический потенциал
Известны научные
Больцман ? Гиббс ? Максвелл

Закон Дюлонга - Пти определяет удельный теплоемкость твердого тела по формуле

c = \ frac {3R} {M}

где c - удельная теплоемкость, R - универсальная газовая постоянная, M - молярная масса.

Закон Дюлонга-Пти справедлив при температурах превышающих температуру Дебая.


Физическая природа

Для того, чтобы повысить температуру нужно увеличить кинетическую энергию движения каждого из атомов твердого тела. Однако, в результате сильного взаимодействия атомов между собой, увеличение кинетической энергии требует равного по величине увеличение потенциальной энергии. Поэтому теплоемкость твердого тела вдвое больше теплоемкости идеального газа.

Закон Дюлонга-Пти можно переписать для теплоемкости твердого тела в виде:

C = 3k_BN \, ,

где С - теплоемкость, k_B - постоянная Больцмана, N - число атомов в кристалле.

Для справедливости закона Дюлонга-Пти необходимо, чтобы энергии теплового движения хватало для возбуждения всех возможных типов колебаний в твердом теле. При низких температурах некоторые из колебаний не возбуждаются. Это явление обусловлено законами квантовой статистики (в данном случае - статистики Бозе-Эйнштейна). Поэтому при низких температурах закон Дюлонга-Пти не действует.


Историческая справка

Закон открыли в 1819 году Пьер Дюлонга и Алексис Пти.

Смотрите также


Физика Это незавершенная статья физики.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.