Закон Дебая стверджує, що при низьких температурах теплоємність твердого тіла зростає пропорційно кубу температури.
Закон Дебая справедливий для діелектриків і напівпровідників при температурах, набагато менших за температуру Дебая, яка є характеристикою кожної конкретної речовини і приблизно дорівнює:
де а — стала ґратки, — швидкість звуку, — стала Больцмана.
При високих температурах закон Дебая переходить у закон Дюлонга — Пті, згідно якому теплоємність є константою. При охолодженні нижче температури Дебая теплоємність починає змінюватися з температурою, а закон Дебая починає діяти при абсолютній температурі принаймні в 4 рази нижчій.
Залежність теплоємності від температури виражається формулами:
- ,
де — об'єм, Т — температура, N — кількість елементарних комірок а — кількість атомів в одній комірці.
Теплоємність при сталому тиску у цьому випадку дуже незначно відрізняється від теплоємності при сталому об'ємі, оскільки різниця між цими величинами для твердих тіл за низької температури пропорційна T7.
Петер Дебай побудував теорію теплоємності твердого тіла що відома зараз як модель Дебая в 1912 році, вдосконаливши модель Ейнштейна, враховуючи низькочастотні коливання кристалічної ґратки — акустичні фонони.
У випадку складної структури кристалічної ґратки закон Дебая не виконується. У сильно анізотропних кристалів може бути кілька температур Дебая, і тоді закон виконується лише при охолоджені нижче найнижчої з них.
Закон Дебая не враховує електронну теплоємність, а лише теплоємність самої кристалічної ґратки.
Примітки
- дебая теория [ 3 липня 2020 у Wayback Machine.](рос.)
- дебая закон теплоёмкости [ 2 червня 2022 у Wayback Machine.](рос.)
- Debye Model For Specific Heat [ 27 грудня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zakon Debaya stverdzhuye sho pri nizkih temperaturah teployemnist tverdogo tila zrostaye proporcijno kubu temperaturi Porivnyannya peredbachen modelej Debaya i Ejnshtejna v zalezhnosti vid temperaturi Zakon Debaya spravedlivij dlya dielektrikiv i napivprovidnikiv pri temperaturah nabagato menshih za temperaturu Debaya yaka ye harakteristikoyu kozhnoyi konkretnoyi rechovini i priblizno dorivnyuye 8 D ℏ c k a displaystyle Theta D frac hbar bar c ka de a stala gratki c displaystyle bar c shvidkist zvuku k displaystyle k stala Bolcmana Pri visokih temperaturah zakon Debaya perehodit u zakon Dyulonga Pti zgidno yakomu teployemnist ye konstantoyu Pri oholodzhenni nizhche temperaturi Debaya teployemnist pochinaye zminyuvatisya z temperaturoyu a zakon Debaya pochinaye diyati pri absolyutnij temperaturi prinajmni v 4 razi nizhchij Zalezhnist teployemnosti vid temperaturi virazhayetsya formulami C V T 2 p 2 5 k V k T ℏ c 3 12 p 4 5 N n k T 8 D 3 displaystyle C V T frac 2 pi 2 5 kV left frac kT hbar bar c right 3 frac 12 pi 4 5 N nu k left frac T Theta D right 3 de V displaystyle V ob yem T temperatura N kilkist elementarnih komirok a n displaystyle nu kilkist atomiv v odnij komirci Teployemnist pri stalomu tisku u comu vipadku duzhe neznachno vidriznyayetsya vid teployemnosti pri stalomu ob yemi oskilki riznicya mizh cimi velichinami dlya tverdih til za nizkoyi temperaturi proporcijna T7 Peter Debaj pobuduvav teoriyu teployemnosti tverdogo tila sho vidoma zaraz yak model Debaya v 1912 roci vdoskonalivshi model Ejnshtejna vrahovuyuchi nizkochastotni kolivannya kristalichnoyi gratki akustichni fononi U vipadku skladnoyi strukturi kristalichnoyi gratki zakon Debaya ne vikonuyetsya U silno anizotropnih kristaliv mozhe buti kilka temperatur Debaya i todi zakon vikonuyetsya lishe pri oholodzheni nizhche najnizhchoyi z nih Zakon Debaya ne vrahovuye elektronnu teployemnist a lishe teployemnist samoyi kristalichnoyi gratki Primitkidebaya teoriya 3 lipnya 2020 u Wayback Machine ros debaya zakon teployomkosti 2 chervnya 2022 u Wayback Machine ros Debye Model For Specific Heat 27 grudnya 2021 u Wayback Machine angl Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi