Сборник задач для практических занятий по физике - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Билеты для проведения итоговой аттестации по физике 1 106.25kb.
Сборник задач и упражнений по гидромеханикЕ для практических занятий... 5 666.22kb.
Сборник задач по физике 7-9», М. «Просвещение»,2007 год «Самостоятельные... 1 42.26kb.
Методические рекомендации и сборник задач по физике для учащихся... 5 809.79kb.
Инновационная образовательная программа 6 340.69kb.
Сборник качественных задач по физике: для 7 9 кл общнобр учреждений /А. 1 51.84kb.
А. В. Пёрышкин «Сборник задач по физике 7-9 классы» 10 1353.3kb.
Об обеспечении образовательного процесса оборудованными учебными... 1 226.82kb.
Об обеспечении образовательного процесса оборудованными учебными... 1 50.57kb.
Об обеспечении образовательного процесса оборудованными учебными... 1 37.06kb.
Справка №4 об обеспечении образовательного процесса оборудованными... 1 83.79kb.
Самостоятельная работа Лекции Семинары Лаб работы 100 51 18 1 19.94kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Сборник задач для практических занятий по физике - страница №4/4



лишь качественно описывает зависимость теплоемкости от температуры. Количественная теория теплоемкости Эйнштейна расходится с данными эксперимента, особенно в области низких температур, что обусловлено тем, что атомы не могут колебаться с одинаковой частотой независимо друг от друга.

В теории Дебая учитывается, что система колеблющихся атомов не является независимой. Связь между атомами приводит к тому, что в кристалле распространяются упругие волны и основной вклад в энергию тепловых колебаний кристалла вносят колебания низких частот, соответствующих упругим волнам с длиной волны, большей периода кристаллической решетки.

Полученное в рамках этой теории выражение для теплоемкости удовлетворительно описывает теплоемкость реальных кристаллов. В частности, в области низких температур .


Вопросы для экспресс контроля


    1. Что представляют собой тепловые колебания атомов кристалла?

    2. В чем сущность теории теплоемкости Эйнштейна?

    3. Почему при низких температурах для объяснения теплоемкости кристаллов обязательна квантомеханические представления, а при высоких температурах можно ограничиться классическим приближением?

    4. Как определяется среднее значение энергии квантового осциллятора, приходящееся на одну степень свободы?

    5. Приведите выражение для молярной внутренней энергии кристалла в квантовой теории теплоемкости Эйнштейна.

    6. Что такое характеристическая температура Эйнштейна и как определить молярную нулевую энергию по Эйнштейну?

    7. Как задается частотный спектр колебаний в квантовой теории теплоемкости Дебая?

    8. Каким образом можно найти энергию твердого тела, если задан его частотный спектр?

    9. Что такое характеристическая температура Дебая и как определить молярную нулевую энергию кристалла по Дебаю?

    10. Как ведет себя молярная теплоемкость в области низких температур по теории Дебая?

Часть I.



    1. *Вывести формулу для средней энергии классического линейного гармонического осциллятора при тепловом равновесии. Вычислить среднюю энергию линейного осциллятора при К.

    2. *Используя результат решения предыдущей задачи, определить энергию и теплоемкость системы, состоящей из классических трехмерных независимых гармонических осцилляторов. Температура К.

    3. *Определить: а) среднюю энергию линейного одномерного квантового осциллятора при температуре равной температуре Эйнштейна ( К); б) энергию системы, состоящей из квантовых трехмерных независимых осцилляторов при , если К.

    4. *Во сколько раз измениться средняя энергия квантового осциллятора, приходящаяся на одну степень свободы, при повышении температуры от до ? Учесть нулевую энергию.

    5. Используя квантовую теорию теплоемкости Эйнштейна вычислить изменение молярной внутренней энергии кристалла при нагревании его на К от температуры .

    6. *Определить относительную погрешность, которая будет допущена, если при вычисление теплоемкости вместо значения, даваемого теорией Эйнштейна (при ), воспользоваться значением, даваемым законом Дюлонга и Пти.

    7. Вычислить по теории Эйнштейна молярную нулевую энергию кристалла цинка. Характеристическая температура Эйнштейна для цинка равна 230 К.

Часть II



  1. *Рассматривая в дебаевском приближении твердое тело как систему из продольных и поперечных стоячих волн, установить функцию распределения частот для кристалла с трехмерной кристаллической решеткой. При выводе принять, что число собственных колебаний ограничено и равно ( - число атомов в рассматриваемом объеме)

  2. Зная функцию распределения частот для трехмерной кристаллической решетки, вывести формулу для энергии кристалла, содержащего число атомов ( – постоянная Авогадро).

  3. *Используя формулу энергии трехмерного кристалла получить выражение для молярной теплоемкости. Найти предельное выражение для молярной теплоемкости при низких температурах ().

  4. Вычислить по теории Дебая молярную нулевую энергию кристалла меди. Характеристическая температура меди равна 320 К.

  5. Используя теорию теплоемкости Дебая определить изменение молярной внутренней энергии кристалла при нагревании его на К от температуры .

  6. *Определить относительную погрешность, которая будет допущена при вычислении теплоемкости кристалла, если вместо значения, даваемого теорией Дебая (при ), воспользоваться значением, даваемого законом Дюлонга и Пти.

  7. Найти отношение характеристических температур Эйнштейна и Дебая. Для решения задачи воспользоваться выражениями для нулевых энергий вычисленных по теориям Эйнштейна и Дебая.

Библиографический список




              1. Савельев, И.В., Курс физики: учеб.пособие.: В 3-х т. Т.2/И.В. Савельев.-М.: Наука, 1988.- с.

              2. Детлаф, А.А., Курс физики/ А.А. Детлаф, Б.М. Яворский.-М.: Высш.шк., 1989.-500 с.

              3. Савельев, И.В. Курс физики: учеб.пособие.: В 3-х т. Т.3/И.В. Савельев.-М.: Наука, 1989.-352 с.

              4. Савельев, И.В. Курс физики: учеб.пособие.: В 3-х т. Т.1/И.В. Савельев.-М.: Наука, 1977.- с.



<< предыдущая страница  



Любовные игры, пожалуй, самые легкие из всех подвижных игр. Магдалена Самозванец
ещё >>