Legea Dulong-Petit

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare

Legea Dulong-Petit este o lege empirică descoperită în 1819 de fizicienii francezi Pierre Louis Dulong și Alexis Thérèse Petit. Ea afirmă că, pentru o clasă largă de corpuri solide alcătuite dintr-o singură specie de atomi, capacitatea termică la volum constant pe mol are o valoare aproximativ constantă. Conform mecanicii statistice clasice, această valoare rezultă egală cu 3R, unde R este constanta universală a gazului ideal. La temperaturi joase, rezultatele experimentale se abat semnificativ de la legea Dulong-Petit: capacitatea termică a solidelor tinde la zero când temperatura tinde la 0 K, în conformitate cu principiul al treilea al termodinamicii.

Formulări echivalente[modificare | modificare sursă]

Deducere[modificare | modificare sursă]

Vibratiile unei retele crystaline pot fi modelate considerind potentiale oscilator armonic pe fiecare grad de libertate. Atunci, energia liberă a sistemului can fi scrisă ca[1]

unde indicele α se sumează pe toate gradele de libertate. În Modelul lui Einstein din 1907 (opus modelului Debye, care avea să apară mai târziu) se consideră numai limită de inaltă energie:

atunci

rezultand

Definind frequența medie geometrică prin

unde M e numărul total de grade de libertate ale systemului.


Folosind energia

rezultă


care e independent de temperatură.

Vezi și[modificare | modificare sursă]

Note[modificare | modificare sursă]

  1. ^ Landau, L. D.; Lifshitz, E. M. (1980). Statistical Physics Pt. 1. Course in Theoretical Physics. 5 (ed. 3rd). Oxford: Pergamon Press. p. 193,196. ISBN 0750633727 

Bibliografie[modificare | modificare sursă]

  • Țițeica, Șerban: Curs de fizică statistică și teoria cuantelor, All Educational, Timișoara, 2000. ISBN 973-684-319-X