Читать онлайн «Теплоемкость металлов и сплавов»

Федеральное агентство по образованию Московский инженерно-физический институт (государственный университет) Г. Н. Елманов, М. Т. Зуев, Е. А. Смирнов ТЕПЛОЕМКОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Лабораторный практикум Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений Москва 2007 УДК 669. 017(076. 5) ББК 34. 2я7 Е 52 Елманов Г. Н. , Зуев М. Т. , Смирнов Е. А. Теплоемкость металлов и сплавов: Лабораторный практикум. М. : МИФИ, 2007. – 32 с. В пособии излагаются основы теории теплоемкости твердых тел и содержится описание лабораторной работы по измерению теплоемкости металлов. Предназначено для студентов МИФИ, обучающихся по специ- альностям «Физика металлов» и «Физика конденсированного со- стояния». Используется в дисциплинах «Физические свойства твердых тел» и «Материалы с особыми физическими свойствами». Пособие подготовлено в рамках Инновационной образователь- ной программы. Рецензент канд. физ. -мат. наук, доц. Ю. Н. Девятко © Московский инженерно-физический институт (государственный университет), 2007 ISBN 978-5-7262-0806-0  СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 4 ЦЕЛЬ РАБОТЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕПЛОЕМКОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ... ... ... ... ... . 4 1. 1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ... 4 1. 2. ТЕПЛОЕМКОСТЬ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 1. 2. 1. Понятия о нормальных колебаниях кристаллической решетки и фононах... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 6 1. 2. 2. Закон Дюлонга и Пти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10 1. 2. 3. Модель Эйнштейна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 11 1. 2. 4. Модель Дебая ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12 1. 2. 5. Ангармонизм колебаний ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 16 1. 3. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ЭЛЕКТРОНОВ ПРОВОДИМОСТИ В МЕТАЛЛАХ ... ... ... ... 17 1. 4. ВАКАНСИОННЫЙ ВКЛАД В ТЕПЛОЕМКОСТЬ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 18 1. 5. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ ... ... ... . . 18 2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ... ... ... ... ... ... ... ... 20 3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21 3. 1. ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ... ... . . 21 3. 2. ОБРАЗЦЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26 3. 3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 27 3. 3. 1. Подготовка к выполнению работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 27 3. 3. 2. Работа на установке ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27 3. 3. 3.