بسم الله الرحمن الرحيم
الحمد لله الذي صدق وعده، ونصر عبده، وأعز جنده، وهزم الأحزاب وحده، والصلاة السلام على من لا نبي بعده، رسولٍه الذي هدى به الأنام، وكشف به شبهات الأوهام، وعلى آله الطيبين الأطهار، وأصحابه المجاهدين الأبرار، الذين أغاظ الله بهم الكفار، وبسط بهم رحمته في جميع الأقطار
أما بعد:
فهذا موضوع كنتُ قد وعدت بإدراجه منذ فترة طويلة، ولكن لم أستطع إلا الآن، وقدّر الله وما شاء فعل !
*** ملحوظة هامة جداً ... هذا الموضوع حصري لـ "منتدى الفيزياء التعليمي" فقط، غير هذا سيكون واضعه سارقاً له !!!
وحتى لا أطُيل عليكم ... مع
الحرارة النوعية ونموذجي أينشتاين وديباي !
Specific Heat and the Models of Einstein and Debye !
تُعرف الحرارة النوعية لكل مول بالعلاقة
حيث هي الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1 مول من المادة بمقدار .
أما لو أُجريت العملية (process) عند حجم ثابت، فإن حيث هي التغير (الزيادة) في الطاقة الداخلية للنظام.
الحرارة النوعية عند حجم ثابت ، بالتالي، ستُعطى من
تتغير الحرارة النوعية مع درجة الحرارة تبعاً للشكل التالي:
فعند درجات الحرارة العالية، تقترب قيمة من القيمة ، حيث هي الثابت العام للغازات (universal gas constant).
وحيث أن (كالوري / درجة كلفينية . مول)، إذاً عند درجات الحرارة العالية فإن (كالوري / درجة كلفينية . مول). وهذا المدى من درجات الحرارة غالباً ما يشتمل حرارة الغرفة.
وحقيقة أن تساوي تقريباً عند درجات الحرارة العالية بغض النظر عن نوع المادة تحت الإختبار يُعرف بقانون "دلونج - بيتيت" (Dulong-Petit law).
الحيود عن هذا القانون في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة يظهر بوضوح في الشكل السابق. فبإنخفاض درجات الحرارة، تنخفض كذلك الحرارة النوعية وتتلاشى تماماً عند الصفر المطلق !
ومن الملاحظات العملية، وجدَ أنه بالقُرب من الصفر المطلق تتناسب الحرارة النوعية مع الأس الثالث لدرجة الحرارة المطلقة .
والآن دعونا نحسب قيمة ثم نقارنها بتلك المُقاسة عملياً !
*** يُتبع ...
مواقع النشر (المفضلة)