Дипломная работа: Создание анимационно-обучающей программы по физике

5,99

5,94

6,47

2. Пусть теперь твердое тело является химическим соединением, например, NaCl. Его кристаллическая решетка построена из атомов различных типов. Молекулярной или молярной теплоемкостью называется теплоемкость одного моля химического соединения; она равна произведению удельной теплоемкости на молекулярный вес. Очевидно, молекулярный вес химического соединения равен сумме атомных весов всех атомов, из которых состоит молекула этого соединения. Для применимости теоремы о равномерном распределении энергии по степеням свободы не имеет значения, одинаковы или различны атомы. Каждый атом обладает тремя колебательными степенями свободы, и на него в среднем приходится энергия 3kT. Если в молекуле n атомов, то на молекулу придется в среднем энергия 3nkT. Молекулярная теплоемкость будет 3nkN = 3nR, т. е. она равна атомной теплоемкости, умноженной на число атомов в молекуле. Иными словами, молекулярная теплоемкость твердого соединения равна сумме – атомных теплоемкостей элементов из которых оно состоит. Это правило было найдено эмпирически и называется законом Джоуля и Коппа. Джоуль высказал – его в 1844 г. Но только в 1864 г. закон был окончательно сформулирован Коппов и подтвержден громадным множеством фактов, полученных самим Коппом. Заметим, что закон Джоуля – Коппа в приведенной выше формулировке: «Молекулярная теплоемкость твердого соединения приблизительно равна сумме атомных теплоемкостей» – обладает большей общностью, чем правило Дюлонга и Пти. Правило Дюлонга и Пти может нарушаться, т. е. атомные теплоемкости химических элементов, входящих в соединение, могут отличаться друг от друга, но тем не менее закон Джоуля и Коппа может оставаться справедливым. Именно это и было установлено Коппом.

Недостаточность классической теории теплоемкостей.

Понятие о квантовой теории – (качественное рассмотрение).

1.Сравнение классической теории теплоемкости с опытом показывает, что она в основном правильно описывает определенный круг явлений. Однако многие явления она не объясняет. Ряд опытных фактов находится в резком противоречии с этой теорией.

Прежде всего, классическая теория не дает объяснения зависимости теплоемкости тел от температуры. В табл. 2 приведены для примера молярные теплоемкости газообразного водорода при различных температурах.

Таблица 2.2.