Электрический ток в Электрический ток в металлах обусловлен движением относительно свободных электронов через кристаллическую решетку. Причины существования свободных электронов в проводящих кристаллах может быть объяснена только на языке квантовой механики.
Опыт показывает, что сила электрического тока, ...
Изотермы реального Для исследования РГ рассмотрим изотермы Ван-дер-Ваальса для различных температур. При высоких температурах, , изотерма РГ отличается от изотермы ИГ только искажением ее формы, оставаясь монотонно убывающими функциями.
При некоторой критической температуре на изотерме есть одна точка перегиба K. ...
Критическое состояние. Внутренняя энергия реального Критические параметры можно найти из условия, что критические точки . Решая эти уравнения с уравнением Ван-дер-Ваальса, получим:
Если через крайние точки горизонтальных участков семейства изотерм провести линию, то получится колоколообразная кривая, ограничивающая область двухфазных состояний ...
В металлах теплоёмкость складывается из теплоёмкости ионной решётки (см. параграф 8.2.) и теплоёмкости свободных электронов - электронного газа., т. е. С = Cреш + Сэл . Если бы электронный газ был невырожденный (классический), то каждый электрон обладал бы средней кинетической энергией (3/2)kT и средняя энергия электронного газа в одном моле металла была бы равна (3/2)kT×NA = (3/2)RT. Полная внутренняя энергия моля металла в этом случае была бы U = 3RT + (3/2)RT = (9/2)RT, а молярная теплоёмкость металла С = dU/dT = (9/2)R, т. е. в полтора раза больше теплоёмкости диэлектриков. Однако в действительности теплоёмкость металлов не отличается существенно от теплоёмкости неметаллических кристаллов.
Это противоречие устраняется квантовой теорией.
Средняя энергия теплового движения, равная ≈ kT, составляет при комнатной температуре 1/40 эВ. Такая энергия может возбудить только малую часть электронов, находящихся на самых верхних энергетических уровнях, примыкающих к уровню Ферми. Энергия Ферми EF для хорошо проводящих металлов составляет ≈ 6 эВ [см. (7.4) и комментарий этой формулы]. Действительно, расчёт показывает, что молярная теплоёмкость электронного газа
,
что примерно в 150 раз меньше теплоёмкости твёрдого тела С = 3R при Т = 300 К.
Относительный вклад теплоёмкости электронного газа в теплоёмкость металла будет увеличиваться с уменьшением Т, когда теплоёмкость С, пропорциональная [см. (9)], уменьшается и она будет сравнима или даже будет меньше Сэл , которая пропорциональна Т. ... остальная часть текста, формулы, таблицы, изображения скрыты
Для
того чтобы скачать ответ целиком необходимо добавить его
в комплект, нажав на кнопку "Добавить". Добавив
необходимое количество нужных ответов, скачайте комплект.
Оригинал-текста
содержит 1 стр. информации, рекомендуем использовать в качестве
шпаргалки.