Теплоемкость твердых веществ

Уравнение (3-17) также можно применить к теплоемкости твердого вещества, если принять, что только колебательная энергия существенна и что все виды колебания одинаковой частоты. В этом случае теплоемкость для трех колебательных степеней свободы на моль может быть выражена равенством [c.122]

Из уравнения (6-8) следует, что зависимость fi ,=/ (Г/0), представленная на графике рис. в-2, справедлива для любых твердых тел. Зная константу 0 для данного вещества и атомную массу этого вещества, с помощью графика на рис. 6-2 можно легко определить теплоемкость твердого вещества при температуре Т. [c.158]

Помимо метода, основанного на подведении к жидкости тепла от электрического источника, применяется, особенно для высокотемпературных определений, метод смешения [131]. Он заключается в добавлении определенной массы нагретого испытуемого материала к определенной массе воды или иной жидкости, имеющей меньшую температуру, и в последующем измерении установившейся в результате смешения равновесной температуры. Количество тепла, поглощенного водой и резервуаром, которое было отдано более нагретой жидкостью, может быть подсчитано. Средняя удельная теплоемкость измеряется средним количеством тепла, необходимого для изменения на 1°С температуры единицы массы нагреваемого тела в данном интервале температур [6]. Такой метод обычно применяется для измерения теплоемкости твердых веществ. Однако благодаря использованию специальной капсулы, предназначенной для жидкости, такая методика успешно может применяться и для определения теплоемкости многих жидких продуктов. [c.111]

Эмпирическая зависимость теплоемкости твердых веществ в области весьма высоких телшератур определяется уравнением [c.163]

Б 0 г a H о в A. Г. Высокотемпературный адиабатический калориметр для измерения истинных теплоемкостей твердых веществ. Центр, ин-т технико-экономич. информ. Тема 35, № П-60-47/4, вып. 4, 1960. [c.269]

Величина теплоемкости твердого вещества вблизи точки плавления может служить ценным критерием его чистоты. [c.252]

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ Эмпирические правила [c.258]

Рассмотрим характер зависимости теплоемкости твердых веществ от температуры. На рис. 64 показан ход теплоемкости нескольких простых веществ в кристаллическом состоянии в области температур О— 400° К- Из этого рисунка видно, что хотя теплоемкость большинства из них при температуре около 300° К различается не сильно и составляет около 6 кал/г-атом (правило Дюлонга и Пти), при понижении температуры различия становятся более существенными. [c.260]

Рис. 65 показывает, что зависимость теплоемкости от температуры для многих веществ, включая и химические соединения, даже если они сильно различаются по своим свойствам, можно выразить общей кривой, если ввести лишь один параметр 0, характеризующий вещество. Это свидетельствует о существовании закономерностей в изменении теплоемкости твердых веществ с температурой, общих для всех веществ. Классическая теория не могла объяснить этих закономерностей. Характер зависимости теплоемкости твердых тел от температуры был объяснен только на основе квантовой теории. [c.261]

Квантовая теория теплоемкости твердых веществ [c.261]

Более совершенная формула для вычисления теплоемкостей твердых веществ, учитывающая спектр частот, была предложена Дебаем (1912 г.). Для того чтобы определить функцию распределения частот, Дебай ввел предположение, что твердое тело можно рассматривать как непрерывную упругую среду (континуум). Это позволило ему применить к твердому телу методы теории упругости и найти функцию распределения частот, изучая проблему свободных колебаний ограниченного твердого тела в условиях термодинамического равновесия. Решив эту задачу для случая, когда все атомы в твердом теле связаны одинаково (простые изотропные твердые вещества), Дебай получил следующую формулу для теплоемкости Сг одного грамм-атома твердого тела [c.266]

Таким образом,из формулы Дебая (89) следует, что при низких температурах теплоемкость твердых веществ должна быть пропорциональна кубу абсолютной температуры — это положение часто называют законом кубов. Из этого закона вытекает, что при абсолютном нуле теплоемкость падает до нуля, что соответствует посту- [c.267]

Из уравнения (17) следует, что теплоемкость является однозначной функцией Г/0, т. е. ири равных значениях этой безразмерной величины теплоемкости различных веществ должны совпадать. Если выразить зависимость теплоемкости твердого вещества от температуры в долях ее характеристической величины, получается одна кривая для всех веществ (рис. 1.2), [c.15]

В начале текуш его столетия были заложены основы квантовой физики. Вскоре после этого Эйнштейн [75], Борн и Карман [76] и Дебай [77] применили принципы квантовой теории для объяснения результатов, полученных при измерении теплоемкости твердых тел. Б несколько более поздней работе Эйнштейн [78] признал, что его первоначальное предположение о наличии одной частоты колебаний у всех атомов твердого тела не может рассматриваться как точная физическая модель. Тем не менее его первую работу характеризует глубокое понимание основных особенностей теплоемкости, что полностью оправдывает использование в качестве первого приближения сравнительно грубой первоначальной модели. Теоретическим результатом первостепенной важности было введение представления о свойственной каждому веществу характеристической температуре 0, выше которой тепловое движение полностью нивелирует индивидуальные особенности любой решетки и поэтому действительна универсальная классическая формула Е = 31 кТ. При температурах ниже в теплоемкость, а также многие другие экспериментально определяемые свойства твердых тел весьма критическим образом зависят от особенностей данной решетки. Так, например, аномальная теплоемкость алмаза, значительно меньшая классического значения, в свете этой теории получает прямое объяснение как результат высокой характеристической частоты колебаний решетки v (это подтверждается также исключительной твердостью алмаза). Характеристическая температура алмаза в (A 0=/zv) много выше комнатной температуры, а потому и его теплоемкость при комнатной температуре много ниже значения, которое следует из закона Дюлонга и Пти. Иными словами, алмаз при комнатной температуре находится в низкотемпературной области . [c.186]

При расчете по (6.6) следует иметь в виду, что теплоемкость всех твердых веществ зависит от температуры, поэтому если калориметрический эксперимент проводится при различных, сильно различающихся температурах (на десятки и сотни градусов), то постоянную калориметра А приходится рассчитывать в зависимости от температуры. При высоких температурах А больше, чем при низких. [c.129]

Таблица 3.2., Удельные теплоемкости некоторых твердых веществ при постоянном давлении (7 = 20°С, р= (г Па)

Поскольку плотность газа pg много меньше плотности твердого вещества, а их теплоемкости сравнимы по величине, то вторым слагаемым в выражении для (рс),, можно пренебречь. [c.246]

Экспериментальное определение теплоемкости Ср веществ осуществляется методами непосредственного нагрева, смешения и постоянного протока. Два первых метода применяются при исследовании жидкостей и твердых тел, а последний — сжатых газов, жидкостей и их паров. Эти методы осуществляются постановкой калориметрического эксперимента применительно к определению теплоемкости из уравнения теплового баланса калориметра [25, 33, 36]. Трудности, возникающие при реализации этих методов, связаны с необходимостью создания калориметра с минимально возможным значением суммарной теплоемкости и точного ее определения, а также уменьшения и точного учета тепловых потерь. [c.298]

Метод м и к р о к а л о р и м е т р а, основанный на теории регулярного режима первого рода, использует закономерности охлаждения образца исследуемого материала в термостатированной среде с малым а (около 3—6 Вт/(м2- С), при Bi<0,l) и пригоден для определения теплоемкости твердых материалов. Расчетное уравнение для определения с, полученное сравнением темпов охлаждения Ша и т— небольших цилиндрических сосудов соответственно с эталонным веществом и исследуемым материалом (при одинаковых размерах сосудов) имеет вид [90] [c.314]

В связи с отсутствием экспериментальных данных о теплоемкости окиси хрома в жидком состоянии, ее можно оценить, исходя из того, что в точке плавления теплоемкости твердых и жидких веществ близки между собой и что температурным изменением теплоемкости жидкости можно пренебречь. Тогда [c.47]

Теплоемкость расплавленных неорганических веществ почти не отличается от теплоемкости этих веществ в твердом состоянии, мало изменяется с ростом температуры и также может быть принята равной 30,35 док/град г-атом. [c.73]

Нормальные жидкости (чистые и растворы) макроскопически однородны и изотропны при отсутствии внешнего воздействия. Их свойства (теплопроводность, вязкость, самодиффузия и др.) при нагревании или уменьшении плотности, как правило, меняются в сторону сближения со свойствами газов. Вблизи же температуры кристаллизации большинство свойств нормальных жидкостей (плотность, сжимаемость, теплоемкость, электропроводность и др.) близки к таким же свойствам соответствующих твердых веществ. [c.14]

С другой стороны, если р и с — соответственно плотность и удельная теплоемкость твердого тела, а v — средняя температура вещества в пределах нашего тетраэдра, то [c.14]

Обозначения ДСр — разность теплоемкостей Ср вещества в конечной и начальной фазах перехода Т — температура перехода Пл — плавление Исп — испарение Тв—фазовый переход в твердом теле (изменение структуры). Давление 760 мм рт. ст. [c.169]

Боганов A. Г. Высокотемпературный адиабатический калориметр для измерения истинных теплоемкостей твердых веществ. Центр, ин-т техн.-эконом, информации. Передовой научно-технич. и производств, опыт. Приборы для химических, электрохимических и физико-химических исследований. Тема 35, Л П-60-47/4, вып. 4, 1960. [c.378]

Для определен11я теплоемкости твердых веществ при температурах выше комнатной применяют различные уравнения. В последнее Еремя наиболее широко используется уравнение [c.19]

Систематизированы точные и приближенные методы расчета термодинамических характеристик реакций и свойств одно- и многокомпонентных систем. Основное внимание уделено определению характеристик индивидуальных неорганических веществ при отсутствии соответствующих справочных данных. Рассмотрены методы приближенного расчета стандартных энтропий, теплоемкости твердых, жидких и газообразных соединений, температур и теплот фазовых превращений. Изложена термодинамика фаз переменного состава и ннтерметаллических соединений. Приведены расчеты термодинамических параметров с использованием данных об активности металлических фаз при различном числе компонентов в фазах. [c.10]

При не очень низких температурах теплоемкость твердого тела примерно в 2 раза бо.,1Ьше теплоемкостн того же вещества в газообразном состоянии. Молярная теплоемкость твердого соединения, состоящего из п атомов, равна сумме атомных теплоемкостей, которые по правилу Дюлонга и Пти приближенно постоянны и равны при обычных температурах 3 -iP =5,96 ккал моль-град, так что в среднем jx ,j 5,69 п. Атомная теплоемкость при постоянном давлении больше атомной теплоемкости при постоянном объеме не более чем на 0,5 ккал/град-атом] теплоемкость приближенно равна 6,2 л ккал моль-град. [c.41]

В тех случаях, когда в распоряжении экспериментатора имеются термостаты или ванны с жидкими наполнителями, например с водой или водо-ледяной смесью (/=0°), с холодным рассолом, жидким металлом и т. д., можно для определения удельной теплоемкости какого-либо твердого вещества применить шаровой или плоский бикалориметр в сочетании с акалориметром. Для этого нужно, прежде всего, несколько видоизменить формулы для этих двух бикалориметров, соответствующие предположению (21.1), а именно, удобно записать расчетные формулы следующим образом [c.369]

Температура тел изменяется вследствие подвода или отвода тепла. Для нагрева различных тел одной и той же массы требуется различное количество тепла. Количество тепла, необходимого для нагрева 1 кг вещества на 1 К, называют удельной теплоемкостью и обычно обозначают буквой с. Удельная теплоемкость твердых тел определяется их природой, а газов и паров — еще и условиями, при которых изменяется их температура. Например, теплоемкость газов при подводе тепла при постоянном давлении Ср выше, чем при постоянном объеме Су. Измеряется теплоемкость вкДж/(кг-К) или ккал/(кг °С). [c.16]

Исследование калорических свойств веществ сводится к определению тепловь[х эффектов, сопровождающих изменение состояния вещества. Теплоемкость твердых тел обычно исследуется как функция температуры при атмосферном давлении [57]. [c.413]

Физические свойства воды характеризуются несколькими аномальными особенностями при плавлении льда происходит увеличение плотности от 0,92 до 1,00 г/сл при повышении температуры плотность воды меняется по кривой с максимумом при 4° С из всех жидких и твердых веществ вода имеет наибольшую удельную теплоемкость. В зависимости от "ремпературы ее теплоемкость меняется по кривой с минимумом при 27° С (при 15 и 70° С ее значения равны единице) из всех известных жидкостей вода имеет наибольшую скрытую теплоту плавления (1,42 ккал/моль) и испарения (9,7 ккал/моль при 100° С). [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...