4熱學(xué)4.1.ppt

1、，經(jīng)典統(tǒng)計理論中的能量平均定理：每個簡單諧振的平均能量為kBT，如果固體中有N個原子，則為3N個簡單諧振模式，總平均能量為： E=3NkBT熱容為3360CV=3NKB，熱容的本質(zhì)：在晶體加熱后發(fā)生的晶格波和溫度的關(guān)系為N個原子構(gòu)成的晶體中，在熱振動時為3360CV溫度升高會增加原子振動的振幅，同時相應(yīng)頻率的聲音數(shù)也會增加。溫度升高，宏觀上表現(xiàn)為吸熱或發(fā)熱，實質(zhì)上是每個頻率的聲音數(shù)變化。說明：溫度越低，只能發(fā)生頻率越低的聲子；隨著聲子數(shù)的減少，長波(低頻)的激波是主要的。在T D中，聲子數(shù)與溫度成正比。C影響D的因素稱為max=(2ks/m)1/2。原子越輕，原子間的力越大，馬克斯越大，D越高

2、。D-debby理論的不足是因為在極低的溫度下，長波刺激是主要的，在長波晶格中可以看作連續(xù)介質(zhì)。德培理論溫度越低，越適合。如果德培模型在各種溫度下都一致，德培溫度與溫度無關(guān)。其實不是。3 .無機材料的熱容量幾乎等于構(gòu)成單個化合物(例如對材料結(jié)構(gòu)不敏感的混合物)的熱容量。4.相變時，熱量的不連續(xù)變化導(dǎo)致熱容量出現(xiàn)突變現(xiàn)象。5.高溫下，化合物的摩爾熱容量等于構(gòu)成化合物的每個元素原子熱容量之和(c=niCi) ni :化合物中I元素原子的數(shù)量。Ci:i元素摩爾熱容量。計算大部分氧化物和硅酸鹽化合物，可以獲得573以上熱容量好的結(jié)果。6.多相復(fù)合材料熱容量：c=gici gi:材質(zhì)中第I種配置的重量%

3、；Ci:由材料的I組成的比熱容。根據(jù)熱容量選擇材料：材料升高1度，需要吸收的熱量不同，吸收熱量小，熱損失小，構(gòu)成相同，質(zhì)量不同，熱容量也不同，質(zhì)量輕，熱容量小。對于隔熱材料，應(yīng)使用輕質(zhì)隔熱磚，以便爐體快速加熱，減少熱損失。熱容量用晶體的內(nèi)部能量誘導(dǎo)溫度。內(nèi)能是所有振動激波的能量之和。某些振動激波以階梯形式占據(jù)能量，兩個相鄰的能級在一個聲音中有差異，N能級上的振動概率遵循玻爾茲曼能量分布規(guī)律exp(- /kBT)。每個激波所具有的能量是該激波的平均能量。平均能量與聲子能量的比率是平均聲子數(shù)。內(nèi)能是所有激波的平均能量之和。德拜假定熱容量和溫度的函數(shù)，m/kB定義為德倍溫度，通過平均聲子數(shù)和溫度的關(guān)系可以知道溫度大于德倍溫度時發(fā)生最大頻率的激波。德培模型成功地說明了杜隆