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金属のモル比熱を調べてみると、どれも25に近い値になったのですが、これについて何か法則みたいなものはあるのでしょうか??

教えて!goo グレード

A 回答 (2件)

このご質問に対する回答はズバリ#1で完結していますね。

そこで以下は蛇足ながら補足を書きます。
Dulong-Petitの法則(古典論)は全ての温度でCv=3Rと書かれますが、実際この法則が成り立つのは高温領域だけとなり、低温側(数度K)では実験結果と大きな食い違いがでてきます。この食い違いを正すためにアインシュタインが考えたアインシュタイン理論とデバイが考えたデバイ理論というのがあります。アインシュタイン理論では高温においては古典論での予測と同じ Cv=3R となりますが、低温では Cv=3R(θ/T)^2exp(-θ/T)と3Rからのズレを予測します。一方、デバイ理論では高温側は古典論と一緒ですが、低温側ではCv∝T^3と予測します。
尚、アインシュタイン理論、Debye理論の詳しいことにに就いては適当な統計力学の本に載っていると思いますので、図書館等で一度探して見られては如何でしょうか。また、下記URLに比較的わかり易い解説が載っていますので参照されてはどうでしょうか。以上、蛇足でした。

参考URL:http://www.zaiko.kyushu-u.ac.jp/~watanabe/Lattic …
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Dulong-Petit(デュロン・プチィ)の規則が当てはまるからです。

この規則は固体の熱容量について経験的に見出されたものですが、原子、分子の運度(併進、振動、回転)の1自由度あたり1/2R(R:気体定数)のエネルギーを保有することができるという「エネルギー等分配の法則」から導くことができます。固体の原子は結晶格子に固定されているので、回転や併進の運動は出来ないが、上下、左右、前後の3方向に振動の自由度を持っている。振動の自由度は位置エネルギーと運動エネルギーの両方が関与するため、全体では
3R≒6cal/deg≒25J/degのエネルギーを蓄えることができる。
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