при което - температура Ферми; γ - електронен специфичен коефициент на топлинна енергия.
Фиг. 2.3. функция за разпределение на електроенергия електрон
Физическа теория дава следния израз за изчисляване на електронни специфичен коефициент на топлина
където п - брой на пътуващи електрони на атом.
В метали θF = (4 ... 10 10 5) от K, така че при температура принос стайна електрони да молекулно незначително топлинна мощност от порядъка на 10 -2 R.
2.4. топлинен капацитет на реални метали
топлинен капацитет на реални метали, различни от теоретичната дължи на следните фактори: наличие на anharmonic трептения кристални дефекти и различни разстроен.
където г ≈ (3 ... 8). 10 -4 J / (мол K 4) - коефициентът на anharmonic трептения.
Ефект на anharmonic трептения е най-силно изразен при високи температури. Като цяло, увеличението на топлинен капацитет поради anharmonic трептения не надвишава 10%.
Свободни места винаги присъстват в реалния кристалната решетка на метала, което има т.нар концентрация на равновесие свободно място, при което свободната енергия на структурата достига минимална стойност. Концентрацията на равновесие свободно място е свързано с температура от следната зависимост
където - ентропия фактор; ΔS - ентропия на образуване на свободно място; U - енергията на образуване kavansii.
Допълнителна енталпия на образуването на свободни места се определя като
след допълнителна топлинна мощност се определя за сметка на работни места
Като цяло, температурата се увеличава и се увеличава вакантно топлинния капацитет се материални стойности близо до точката на топене на метала. Може ли да се идентифицира група от метали, чиито вакантно топлинен капацитет отнема най-голямото увеличение с повишаване на температурата. Те включват Mo, W, Ta, Nb и др.
В реално метали винаги присъства дислокация, присъствието на което увеличава енталпия на материала поради еластичната енергия се концентрира около линеен дефект на кристалната структура. Повишаване чрез увеличаване на енталпията на плътността на дислокация може да се изчисли по формулата
където G - срязване модул; б - Burgers вектор; α - ъгъл между вектора на сандвич и оста дислокация; ρ - плътност на размествания.
С повишаване на температурата на допълнителен топлинен капацитет поради изкълчвания се намалява във връзка с намаляване на дислокация плътност. Като се има предвид, че се увеличава дислокация плътност с пластична деформация и втвърдени, на топлинния капацитет на работа закалена структура в сравнение с по-горе закалени.
2.5. Електронен специфична топлина на реални метали
Електронната специфичната топлина се дава от
където п - брой на пътуващи електрони на атом; - Ферми температура (εF - Ферми енергия; к - константата на Болцман).
Броят на пътуващи електрони и Ферми енергия зависи от вида на химичен елемент. Електронни топлинен капацитет е индивидуална характеристика на химичния елемент. Химични елементи от същия периодичната таблица групата имат подобни стойности на електронен специфичната топлина. Колкото по-ниска валенцията на метала, толкова по-малко електронен специфичната топлина. Преходни метали имат по-висок топлинен капацитет в сравнение с обикновената (алкални и алкалоземни метали).
2.6.Svodnye резултати
Свързани статии