підставі теорії теплового руху в кристалах, що розглядає фонони (квант коливального руху атомів кристала) та їх взаємодія, але поки загального рівняння стану для твердих тіл не знайдено. p align="justify"> Рівноважний стан твердого тіла при абсолютному нулі температури і нульовому тиску характеризується взаємної компенсацією між атомними силами притягання і відштовхування, а також мінімумом потенційної пружної енергії. При абсолютному нулі температури атоми здійснюють так звані нульові коливання, з якими пов'язана енергія h ?/2, припадає на одне нормальне коливання частоти ?.
Холодні складові не залежать від температури і характеризують тільки пружне взаємодія атомів матеріалу. Теплові складові - реакція матеріалу на нагрівання. Якщо температура не дуже велика, то атоми твердого тіла в основному роблять коливання навколо своїх положень рівноваги. Переміщення атомів у просторі шляхом перескоку в міжвузлів або інші вакантні вузли вимагає подолання потенційних бар'єрів. При стисненні, внаслідок зростання сил відштовхування, висоти потенційних бар'єрів також різко зростають. Вільні переміщення частинок при цьому ще більше утрудняються, і їх рух залишається обмеженим простором своїх осередків. У цих умовах воно зберігає властивість гармонійних коливань в широкому температурному інтервалі, що включає і стани, що виникають при ударному стисненні В«суцільнихВ» зразків. Саме з цих причин описати стану твердих тіл стає вельми важко. br/>
3. Рівняння стану Грюнайзера
Але було виведено проста калорична модель рівняння стану для опису термодинамічних властивостей твердих матеріалів без урахування фазових переходів з мінімальним числом параметрів в якості початкових даних:
В
Це рівняння було виведено при використанні рівнянь Грюнайзера:
В
Де:
- експериментальне значення електронної теплоємності при нормальних умовах.
- зв'язок пружного тиску з потенційною енергією, механічний зміст: прирощення енергії дорівнює роботі стиснення і може розглядатися як рівняння ізотерми або адіабати холодного стиснення.
? - електронний аналог коефіцієнта Грюнайзена, що виражає відношення теплового тиску електронів до щільності їх теплової енергії.
Виведене рівняння задовольняє рівнянню Грюнайзера і коефіцієнт Грюнайзера залежить в ньому як від обсягу, так і від температури.
4. Рівняння Мурнагана-Берча
Існує ще одне рівняння для твердих тіл: рівняння стану Мурнагана-Берча. Мурнаган використовував макроскопічний підхід при дослідженні свойст твердих систе...
