Испарение, сублимация, плавление и кристаллизация

Примечание.

1.Постоянная или число Авогадро – это число молекул в грамм-молекуле или атомов в грамм-атоме, одинаковое для всех веществ и равное моль^{- 1}.

2. Грамм-атомом называется такое количество химически простого вещества, масса которого выраженная в граммах, равна его атомному весу.

Молярная теплоемкость твердого тела находится дифференцированием внутренней энергии (1), то есть,

Дж/(моль·К). (2)

Как следует из результата (2), молярная (атомная) теплоемкость химически простых тел в кристаллическом состоянии одинакова (равна 3·R) и не зависит от температуры.

Этот закон был эмпирически получен французскими учеными П. Дюлонгом (1785—1838) и Л. Пти (1791—1820). Он носит название закона Дюлонга и Пти.

Если твердое тело является химическим соединением (например, NaCl), то число частиц в моле не равно постоянной Авогадро, а равно n·N_A, где n — число атомов в молекуле (для NaCl число частиц в моле равно 2·N_A, так, в одном моле NaCl содержится N_A атомов Na и N_A атомов Cl).

Таким образом, молярная теплоемкость твердых химических соединений

Дж/(моль·К). (3)

Как следует из результата (3), молярная теплоемкость твердых химических соединенийравна сумме атомных теплоемкостей элементов, составляющих это соединение.

Как показывают опытные данные, для многих веществ закон Дю­лонга и Пти выполняется с довольно хорошим приближением, хотя отмечены отклонения для некоторых веществ и определённых условий экспериментов.

Расхождение опытных и теоретических значений теплоемкостей, вычисленных на основе классической теории, объяснили, исходя из квантовой теории теплоемкостей, А. Эйнштейн и П. Дебай.

Как в жидкостях, так и в твердых телах всегда имеется некоторое число молекул, энергия которых достаточна для преодоления притяжения к другим молекулам и кото­рые способны оторваться от поверхности жидкости или твердого тела и перейти в окружающее их пространство.

Определение 1.