Samarqand davlat universiteti fizika fakulteti qattiq jisimlar fizikasi kafedrasi

XULOSA

ADABIYOTLAR

ISSIQLIK SIG’IMINING KLASSIK NAZARYASI

Kilassik fizikada panjara atomlari harakati mumtoz mexanika qonunlarga buysunadi deb hisoblanadi. Bu qonunlardan biri o’rtacha energiyaning barcha erkinlik darajalari bo’yicha teng taqsimot qonuni bo’lib, unga kura bir erkinlik darajasiga to’g’ri keladigan o’rtacha kinetic energiya (1/2)kT ga tengdir. Shu asosda qatiq jismning issiqlik sig’imi mumtoz qonuni kelib chiqadi. Malumki har qanday tebranishni uch tashkil etuvchiga ajratish mumkin, har tashkil etuvchi (tebranma harakat erkinlik darajasiga) tebranuvchi atomning (1/2)kT o’rtacha kinetik energiyasi va (1/2) kT o’rtacha potensial energiyasi to’g’ri keladi, demak, har bir erkinlik darajasiga

E = E_KIN + E_POT =(1/2)Kt+(1/2)kT =kT (1)

Energiya to’g’ri keladi, tebranayotgan atomning o’rtacha to’la energiyasi

E_a = 3kT (2)

bo’ladi. Agar gram-atom miqdoridagi kiristall olinsa, uning atomlari tebranishlari to’la energiyasi

E_NA=N_AE_a=3N_AkT=3RT. (3)

bu yerda N- avagadro soni, R- gaz universal doimiysi.

Ta’rifga ko’ra qattiq jismning issiqlik sig’imi deb temperatura bir gradus qadar o’zgarganda uning ichki energiyasining o’zgarish miqdoriga aytiladi. Bu sig’im C=De/dT tarzida aniqlanadi. C- sig’im ayrim termodinamik kattaliklar funksiyasi bo’lib, uning ko’rinishi va qiymati qanday sharoitda o’rganilishifa bog’liqdir.

Agar issiqlikning sig’imi jism hajmi o’zgarmas saqlangani holda aniqlansa, C_V=(dE/dT)_v-const, bosim o’zgarmas saqlansa, C_P=(dE/dT)_p-const ko’rinishida belgilanadi. Odatda temperature o’zgarganida kiristall qattiq jismlarning hajmi ham kamayganligi tufayli ularning issiqlik sig’imini C_V desa bo’ladi, (xona temperaturasida C_P sig’im C_V sig’imdan 3-5% chamasi ortiq xolos).

Demak, grammolekulyar(molyar) issiqlik sig’im

C= C_V=dE_NA/dT=3R ~ 6 kal/mol.grad (4)

bo’ladi: bir atomli kiristal qattiq jismning molyar issiqlik sig’imi 6 kal/mol.grad bo’lishi kerak. Bu qonunni Dyulong-Pti qonuni deyiladi. Xona temperaturasida bir qator moddalar issiqlik sig’imini o’lchashlar Dyulong-Pti qonuni yaxshi bajarilishini ko’rasatadi, ayrim moddalar uchun C ning qiymati Dyulong-Pti qonuniga mos kelmaydi,

Modda	C, kal/mol.grad	modda	C, kal/mol.grad
alyuminiy temir oltin mis kaliy platina	6.14 6.39 6.36 5.90 6.63 6.29	Kumush Rux Yod Krimniy Bor Karbon(olmos)	6.13 6.10 6.6 4.64 2.51 1.35

Yuqoridagilarni davom ettirsak, ikki atomli kristallar uchun C bir atomli kristallarnikidan 2 barobar yani 12 kal/mol.grad, chunki bularning bir grammoli energiyasi 2 barobar ko’p, uch atomli kristallar uchun C=18 kal/mol.grad bo’lishi kerak. Bir qator kristallar ustida o’lchashlarxona temperaturasida mos qiymatlarni beradi.

Modda	C, kal/mol.grad	modda	C, kal/mol.grad
CuO	11.3	CaCl2	18.2
NaCl	12.1	BaCl2	18.6

T past temperaturalarda olish usullari ishlab chiqulguncha va bu temperaturalarda issiqlik sig’imini o’lchashlar yo’lga qo’yilguncha xona teemperaturasi va unga yuqorida bajarilgan Dyulong-Pti qonuni hamma vaqt o’rinli qonunday tuyiladilar.

Ammo, past temperaturalar sohasida Dyulong-Pti qonunidan chetlanishlar juda sezilarli bolishlari, aniqrog’I, qattiq jismlarning issiqlik sig’imi kamayib borishi kuzatiladi, quyidagi jadvalda mis va olmos issiqlik sig’imining tajribaviy qiymatlari keltirilgan.

Mis		olmos
Temperature	C, kal/mol.grad	Temperature	C, kal/mol.grad
-259 -186 -39 +50	0.04 3.32 5.59 5.90	-183 -66 +85 +985	0.03 .64 2.12 5.51

Bu qonuniyat barcha boshqa qattiq jismlar uchun ham kuzatilgan.