ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоемкость идеального газа из "Физическая химия" Запас внутренней энергии идеального газа определяется числом квадратичных членов g, т. е. [c.217] В табл. ХП.1 буквами п , в , к соответственно обозначены поступательная, вращательная и колебательная энергии. [c.217] Таким образом, теплоемкость, согласно закону распределения энергии по степеням свободы, не должна зависеть от температуры. [c.217] Опыт подтверждает это для одноатомных газов. [c.217] Теплоемкость благородных газов и паров металлов равна ЗЯ/2 и не зависит от температуры. Лишь в случае гелпя обнаружено уменьшение теплоемкости при очень низких температурах. Если г 5а 2, то теплоемкость в противоречие с табл. ХП.1 увеличивается при повышении температуры. При этом данные седьмого столбца правильно передают лишь асимптотическое значение теплоемкости при высоких температурах. [c.217] все двухатомные газы имеют при высокой температуре (порядка 1000 С) теплоемкость, близкую к 7 кал/(моль-°С). [c.217] Однако при комнатной температуре теплоемкость уменьшается приблизительно до 5 кал/(моль-°С), а у водорода теплоемкость уменьшается при снижении температуры, достигая 3 кал/(моль- С) при температуре жидкого воздуха (90 К). [c.218] Это явление снижения теплоемкости находится в соответствии с третьим законом термодинамики (см. гл. IV), по которому Су — — О, если Г — 0. Еще отчетливее это снижение теплоемкости проявляется для твердого тела. Мы можем рассматривать твердое тело как огромную молекулу. Поскольку число атомов в грамм-атоме элемента равно числу Авогадро (УУ ), то число степеней свободы равно ЗЛ , а число колебательных степеней свободы ЗМА — 6, так как шесть степеней свободы относятся к поступательному и вращательному движению всего твердого тела. [c.218] Опыт снова дает для теплоемкости теоретическое значение как асимптотическое при высоких температурах. С понижением температуры теплоемкость уменьшается, стремясь к нулю, при приближении температуры к 0° С. [c.218] Невыполнение закона распределения по степеням свободы явилось в свое время большой неожиданностью. Этот закон выведен на основе статистической механики и теории вероятности. Невыполнение закона распределения означает, что в аксиоматике механики что-то неверно, так как для сомнений в теории вероятности нет никаких оснований. [c.218] Как указывалось при изложении третьего закона термодинамики, уменьшение теплоемкости при понижении температуры, как и другие проявления вырождения, является следствием невыполнимости законов классической механики для микрообъектов, т. е. следствием положений квантовой механики. [c.219] Вернуться к основной статье