Феноменологічна теорія теплового розширення тіл
Розглянемо термодинамічний потенціал Гіббса простої термодинамічної системи
(4.3)
де – внутрішня енергія термодинамічної системи, – її ентропія. Оскільки є функцією стану, її приріст є повним диференціалом, тому із рівності других мішаних похідних маємо рівняння зв’язку Максвелла
, або . (4.4)
Врахувавши (4.1) та використавши означення коефіцієнта ізотермічної стисливості
, (4.5)
рівняння (4.4) можна переписати у вигляді , а оскільки ізохорна теплоємність , маємо
.
Введемо позначення
, (4.6)
і отримаємо рівняння Грюнайзена
. (4.7)
Величина має назву параметр Грюнайзена і визначає зв’язок між відносними змінами частоти нормальних коливань атомів у молекулі (нормальні коливання – набір характерних для коливальної системи типів гармонічних коливань) і об’єму тіла при його нагріванні
.
Грюнайзен показав, що є слабкозмінною функцією об’єму, строго визначеною для кожної речовини, і за порядком величини його значення коливається від 1 до 3.
З рівняння Грюнайзена (4.6) випливає, що температурний коефіцієнт об’ємного розширення пропорційний теплоємності тіла.
Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 460 | Нарушение авторских прав
|