Issiqlik sig'im

Issiqlik sig'im Reja: Gazlarning issiqlik sig'imi. Qattiq jismlar issiqlik sig'imi. Ultrabinafsha fojiasi. Issiqlik sig'im. Agar ixtiyoriy tizimning ichki energiyasi malum bo'lsa, jismning issiqlik sig'imini osongina aniqlash mumkin. Masalan, o'zgarmas xajmdagi jismning issiqlik sig'imi quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi: 1. Gazlarning issiqlik sig'imini ko'rib chiqaylik. 19 asrda olimlar fikricha har qanday jism juda kichik va absolyut qattiq mikrozarrachalardan tashkil topgan deb o'ylangan. Keyinchalik atom va molekula tushunchasi kiritilgan. Ularning harakatini o'rganish uchun zarrachaning erkinlik darajasi (i) kiritilgan. Zarrachanig fazodagi harakat holatini aniqlovchi o'zaro perpendikulyar koordinata o'qlar soni zarrachaning erkinlik darajasi deb ataladi. Molekulaning erkinlik darajasiga qarab gazning ichki energiyasi o'zgaradi. Gaz xajmi o'zgarmasa (V=const) uning potentsial energiyasi o'zgarmaydi, shu sababli uning ichki energiyasi molekulalarning o'rtacha kinetik energiyasiga, yani haroratiga bog'liq bo'lib qoladi. Molekulalarning harakati tartibsiz bo'lgani uchun uning xar bitta erkinlik darajasiga (ilgarlanma yoki aylanma) bir xil o'rtacha kinetik energiya mos keladi. Bu fikr, yani molekula kinetik energiyasini erkinlik darajasi bo'yicha tekkis taqsimot teoremasi deb ataladi. Teoremani Gibbs taqsimoti yordamida isbotlash mumkin. Molekulaning ilgarlanma xarkat o'rtacha kinetik energiyasi ga teng, demak bitta erkinlik darajasiga mos kelgan o'rtacha kinetik energiya quyidagiga teng: Bu kattalikni molekulaning erkinlik darasiga (i) va molekulaning soniga (n) ko'paytirsak ideal gazning o'rtacha kinetik energiyasi yoki ichki energiyasi (U) hosil bo'ladi: Gazning issiqlik sig'imi: bo'ladi. Demak, klassik nazariyaga asosan, gazning issiqlik sig'imi temperaturaga bog'liq bo'lmay, u molekulalarning erkinlik darajasiga bog'liq bo'lar ekan. Bu xulosa, bir atomli gazlar uchun tajriba natijalari bilan mos keladi (3 kalgrad.mol) Lekin ikki atomli molekulalar uchun nazariya tajriba natijalariga (rasm) mos kelmaydi. Bu moslik faqat 800-300K da to'g'ri keladi,ammo harorat pasayganda va ortganda gaz issiqlik sig'imi mos ravishda kamayadi va ortadi. Bu natijani klassik statistika yordamida tushintirib bo'lmaydi. Ko'p atomli gazlar uchun esa ,bu farq undan ham ortadi. Tajriba natijalari (N2-gazi uchun) 2.Qattiq jismlar issiqlik sig'imi. Qattiq jismlarning issiqlik sig'imini tushuntirishda ham klassik statistik fizika ancha qiyinchiliklarga duch keldi. Klassik nazariyaga asosan qattiq jismlarning isishi natijasida kristal panjara tugunlarida joylashgan atom yoki ionlarning tebranish amplitudasi ortadi. Agar tebranayotgan atomning erkinlik darajasini i=3 deb qabul qilinsa , u holda bitta atomga mos kelgan o'rtacha tebranish kinetik energiyasi 32kT ga teng bo'ladi.Mexanikadan malumki , garmonik tebranayotgan tizimning (atomning) kinetik va potentsial energiyalari teng bo'ladi,natijada kristaldagi bitta atomga mos kelgan o'rtacha to'liq energiya yoki ichki energiya : U0=Ye0k+V0n=kT+kT=3kT bo'ladi. Kristaldagi atomlar soni n bo'lsa , uning ichki energiyasi : U=3nkT U holda kristalning issiqlik sig'imi : SV=()V=const==3nk Demak , qattiq jismlar uchun 6 kalgrad.mol (Dyulong-Pti qonuni). Bu qiymat tajriba ...