Презентация к уроку "Удельная теплоемкость"

• 1 слайд

  Удельная теплоемкость вешеств
  

• 2 слайд

  Удельная теплоёмкость — отношение теплоёмкости к массе, теплоёмкость единичной массы вещества (разная для различных веществ); физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать единичной массе данного вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицу.
  В Международной системе единиц (СИ) удельная теплоёмкость измеряется в джоулях на килограмм на градус целсия, Дж/(кг·C)
  Удельная теплоёмкость обычно обозначается буквами c или С, часто с индексами.
  
  

• 3 слайд

  На значение удельной теплоёмкости влияет температура вещества и другие термодинамические параметры. К примеру, измерение удельной теплоёмкости воды даст разные результаты при 20 °C и 60 °C. Кроме того, удельная теплоёмкость зависит от того, каким образом позволено изменяться термодинамическим параметрам вещества (давлению, объёму и т. д.); например, удельная теплоёмкость при постоянном давлении (CP) и при постоянном объёме (CV), вообще говоря, различны.
  Формула расчёта удельной теплоёмкости:  где c — удельная теплоёмкость, Q — количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении), m — масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества, ΔT — разность конечной и начальной температур вещества. Удельная теплоёмкость может зависеть (и в принципе, строго говоря, всегда - более или менее сильно - зависит) от температуры.
  

• 4 слайд

  ЗАКОН ДЮЛОНГА И ПТИ
  
  Расширение области применения квантовой теории началось в 1905 г. благодаря работам Эйнштейна. Он рассмотрел вопрос о молекулярной удельной теплоемкости произвольного вещества в твердом состоянии.
  Еще в 1819 г. Дюлонг и Пти экспериментально установили следующий закон: для любого элемента в твердом состоянии произведение удельной теплоемкости на атомный вес (называемое атомной теплоемкостью) постоянно.
  Кинетическая теория дала этому закону другую эквивалентную формулировку: количество тепла (называемое молекулярной теплоемкостью), необходимое для того, чтобы температура одной грамм-молекулы любого элемента в твердом состоянии повысилась на один градус Цельсия, составляет около шести калорий.
  

• 5 слайд

  Но поскольку грамм-молекула любого вещества содержит всегда одно и то же число молекул, то этот закон в сущности означает, что для повышения температуры на один градус каждой молекуле любого твердого элемента необходимо сообщить одинаковое количество тепла. Этот закон был проверен для целого ряда элементов при обычных температурах, так что часто даже использовался химиками в некоторых сомнительных случаях для определения молекулярного веса некоторых элементов. Но прошло едва десять лет с момента открытия этого закона, как было обнаружено, что закон Дюлонга и Пти не выполняется для некоторых твердых тел, обычно отличающихся особой твердостью, как, например, алмаз. Кроме того, уже в 1875 г. Вебер, проводя опыты с бором, углеродом и кремнием, показал, что для них молекулярная теплоемкость растет с температурой до предельной величины, которая как раз дается законом Дюлонга и Пти. Для алмаза при -50° С он нашел молекулярную удельную теплоемкость равной 0,76.
  

• 6 слайд

  На протяжении XIX века все попытки объяснить такое поведение некоторых твердых тел оказывались тщетными. Более того, можно было легко показать, что закон Дюлонга и Пти есть почти прямое следствие теоремы о равномерном распределении энергии по степеням свободы - как мы помним, одного из краеугольных камней классической статистической механики.
  Но формула Планка для излучения черного тела основывается как раз на отрицании теоремы о равномерном распределении энергии. Это и натолкнуло Эйнштейна на мысль попытаться применить теорию Планка также к расчету молекулярной теплоемкости. Можно предположить, что в твердом теле атомы в результате их взаимодействия удерживаются вблизи некоторых определенных положений, вокруг которых они могут колебаться, причем энергия этих колебаний и определяет теплоемкость тела. Если принять, что эта энергия может меняться непрерывно, то, согласно законам термодинамики, как показал Больцман, отсюда следует закон Дюлонга и Пти.
  

• 7 слайд

  
  
  Удельная теплоёмкость некоторых веществ
  

• 8 слайд

  Спасибо за внимание