ні решітки показані на малюнку.
Атоми здійснюють коливання біля положень рівноваги. Якщо для середньої енергії атома кристала використовувати закон Больцмана
,
то вважаючи (три коливальних ступені свободи), отримаємо енергію одного благаючи
.
Відповідно, молярна теплоємність при постійному обсязі
.
Це твердження становить зміст закону Дюлонга і Пті і добре виконується при не дуже низьких температурах. Графік залежності теплоємності від температури, отриманий в експерименті, показаний на малюнку.
Відхилення від закону Дюлонга і Пті при низьких температурах пов'язано з квантовими ефектами і не можуть бути пояснені в рамках класичної фізики. Відзначимо, що при підвищенні температури розміри твердих тіл змінюються незначно, тому изохорический і ізобаріческом теплоємності мало різняться між собою
.
. Фазові перетворення
Фазою називається термодинамічно рівноважний стан речовини, що відрізняється за фізичними властивостями від інших можливих рівноважних станів. Фазу слід відрізняти від агрегатного стану, під яким розуміють тверде, рідке або пароподібний стан речовини. В одному і тому ж агрегатному стані можуть існувати різні фази. Так, наприклад, кристалічна залізо може існувати в феромагнітному і парамагнітному станах, які утворюють дві різні фази заліза.
Фазовим переходом називають перехід речовини з одного фазового стану в інший. Ці переходи супроводжуються змінами фізичних властивостей речовини.
Фазовим переходом першого роду називають фазовий перехід, який супроводжується поглинанням або виділенням теплоти. Найпростіші приклади фазових переходів першого роду - плавлення, випаровування, сублімація. Для опису фазових переходів першого роду вводять величини, звані прихованими теплотамі фазових переходів (схована теплота перетворення): теплота плавлення, теплота випаровування і ін
Фазовим переходом другого роду називають фазовий перехід, не пов'язаний з поглинанням або виділенням тепла. Приклади фазових переходів другого роду - втрата або придбання феромагнітних або сегнетоелектричних властивостей, надпровідний перехід, зміна типу кристалічної решітки. Зазвичай фазові переходи другого роду пов'язані зі зміною симетрії кристала.
Фазові переходи зазвичай описують в рамках статистичної фізики і термодинаміки.
. Діаграма стану
Для наочного зображення фазових перетворення використовуються діаграми стану. Для цього в термодинамічних координатах (зазвичай PT) показують різні стани речовини. Криві, що розділяють тверду і рідку фазу, а також тверду і газоподібну фази, перетинаються в деякій точці (РТР, Ттр). У цій точці знаходяться в рівновазі три фаза речовини: тверда, рідка і газоподібна. Відповідна точка називається потрійною точкою. Неважко бачити, що потрійна точка знаходиться на перетині трьох кривих, кожна з яких розділяє дві фази. При цьому нахил кривої, що розділяє тверду і рідку фази, може бути як позитивним, так і негативним.
Для речовин з кількома кристалічними модифікаціями діаграма стану може мати більш складну форму.
На закінчення відзначимо, що крива випаровування закінчується в точці К. Якщо цю точку обійти по кривій 3-4, то ми здійснимо перехід з рідкого стану в газоподібний без перетину крив...
