> Энциклопедический словарь Гранат, страница > То же дают и свойства других тел
То же дают и свойства других тел
То же дают и свойства других тел. Именно, у твердых тел можно принять молекулярное движение только в виде колебаний атомов внутри молекул; всякое колебание по одному направлению имеет энергию двух видов — кинетическую и потенциальную. Следовательно, если атомы могут колебаться но любому направлению, или (что сводится к тому же) по трем взаимно перпендикулярным направлениям, то каждый атом имеет 6 степеней свободы, и каждая молекула 6 и степеней свободы, если в молекуле и атомов (одинаковых или различных — это все равно). Но для грамм-молекулы вещества при температуре Т на 3 степени свободы (одноатомный газ) приходится 3 Т кал. тепловой энергии; значит, на 6 и степеней свободы при температуре Г придется энергии вп Т, то есть мы имеем
МсеТ=6 и Т, Мсх — 6 и кал.,
предполагая, конечно,что и в рассматриваемом случае cv не меняется с Т.
М
Здесь —=А есть средний атомный вес твердого тела, так что
Acv=6 кал.
для всех твердых тел. Для химических элементов подобный закон нашли эмпирически Люлонг и Пти (1S19), а для соединений — Нейманн и Копи (1831 — 1864).
Опыт дает (для Аср) числа около 6,5 с резкими уклонениями у некоторых веществ. У жидкостей Ас, вообще гораздо более 6, что объясняется наличностью энергии других видов (иостун. и вращ. движения). Возникает вопрос о причине уклонений Acv от числа 6, и ответ на это дан опытом давно: cv и ср переменны с t. Закон поэтому имеет силу лишь в определенных границах t. Точно так же и у газов с„ переменно с t (довольно слабо при высоких t и очень сильно при низких, когда, наир, у водорода, Mcv вместо 5 имеет значение всего 3).
Эти явления подвергнуты опытному и теоретическому исследованию лишь в недавнее время, когда были выработаны способы определять удельные Т. при вполне известных температурах, то есть по формуле, наир.,
Л Q=Мс,М
при достаточно малых М. Ранее нагревание производилось в широких пределах изменения t (наир., от до t2), так что было
0=bМсг M,
и уд. Т. находили как некоторую среднюю величину между и t2, по формуле
Q=Мсс (t2 — ).
С другой стороны, явление стало доступно опыту лишь в недавнее время еще и потому, что значительное уменьшение cv с температурой наблюдается лишь при очень низких t, а последние стало возможным легко осуществить I лишь после открытия способов ожиже- ния в больших количествах воздуха и
107
Теплота.
198
других трудно сжижаемых газов. (О сжижении газов см. холодильные машины, XLV, ч. 2, 671 сл.).
В следующих таблицах показана зависимость Мс, от Т для водорода и зависимость Acv и Mcv от Г для двух твердых веществ (свинец, плавиковый шпат). Черт, дает для плавикового шпата зависимость Acv от Т.