Дюлонга и Пти закон - эмпирич. правило, согласно к-рому молярная теплоёмкость при пост. объёме для всех простых твёрдых тел одинакова и составляет прибл. 25Дж/моль-К. Установлен в 1819 франц. физиками П. Дюлонгом (P. L. Dulong) и А. Пти (A. Th. Petit). Д. и П. з. может
быть выведен из закона равнораспределения колебат. энергии по степеням
свободы, согласно к-рому на каждую степень свободы колебат. движения
приходится энергия kT, где Т - абс. температура. Поскольку число колебательных степеней свободы у кристалла, содержащего N атомов (N - число Авогадро), равно 3N (см. Динамика кристаллической решётки ),то ср. энергия теплового движения в кристалле, содержащем 1 моль вещества, составляет E=3NkT, а соответствующая молярная теплоёмкость равна дE/дТ= cv=
3Nk=24,9 Дж/моль-К.
Д. и П. з. удовлетворительно выполняется для большинства хим. элементов и
простых соединений при комнатной температуре. При понижении температуры
теплоёмкость падает гораздо ниже значения, даваемого Д. и П. з.,
стремясь к нулю как Т3 у диэлектриков и как Т - у металлов. Отклонения от Д. и П. з. при низких
темп-pax были объяснены в Дебая теории твёрдого тела. Согласно этой теории, Д. и П. з. относится к области высоких температур (выше Дебая температуры qD),
в к-рой возбуждены все колебат. степени свободы. При понижении температуры
происходит "вымораживание" всё большего числа степеней свободы, что и
приводит к уменьшению теплоёмкости. В кристаллах с высокой температурой
Дебая (у алмаза qD=1860 К, у бериллия qD=1000 К)
Д. и П. з. не выполняется уже при комнатной температуре. Небольшие
отклонения от Д. и П. з. наблюдаются и при высоких темп-pax (Т>qD). Они связаны с ангармонизмом колебаний кристаллич. решётки и дисперсией акустич. фононов
,обусловленной дискретной структурой кристалла. Для сложных кристаллов
Д. и П. з. может не выполняться по двум причинам: 1) кристалл плавится
пли разлагается при Т<qD,т. е. не существует в области, где справедлив Д. и П. з.; 2) существенный вклад в теплоёмкость вносят внутримолекулярные колебания (напр., такими колебаниями обусловлено 20% теплоёмкости бензола при Т=150 К и 80% при 270 К).
Литература по закону Дюлонга и Пти
Ашкрофт Н., Мермин Н., Физика твёрдого тела, пер. с англ., т. 2, М., 1979.
Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
