›
›

Bài tập Chương 2 môn Cơ sở vật lý chất rắn

Download
Bài tập  
Chương II  
Bài II.1  
Tính nhieät dung rieâng c cuûa tinh theå nhoâm  
vaø ñoàng theo lyù thuyeát nhieät dung coå ñieån.  
Nhiệt dung tính theo lí thuyết cổ điển:  
C = 3Nk  
C: nhiệt dung  
3N: số dao động tử /kg  
k: hằng số Boltzman (1,38.10-23J/K)  
nhieät dung rieâng c cuûa tinh theå nhoâm theo lyù thuyeát nhieät  
dung coå ñieån  
Tinh thể Al: mAl: 26,98.10-3 kg  
Số dao động tử:  
6,02.1023  
NA  
Số nguyên tử Al/kg:  
26,98.103  
mAl  
6,02.1023  
26,98.103  
 Số dao động tử = 3N  
3  
 nhieät dung rieâng c cuûa tinh theå nhoâm theo lyù thuyeát  
nhieät dung coå ñieån:  
6,02.1023  
26,98.103  
1,38.1023  
C = 3Nk  
3  
924 J/kg.K  
nhieät dung rieâng c cuûa tinh theå Cu theo lyù thuyeát nhieät dung  
coå ñieån  
Tinh thể Cu: mCu: 26,98.10-3 kg  
Số dao động tử:  
6,02.1023  
NA  
Số nguyên tử Cu/kg:  
63,55.103  
mCu  
6,02.1023  
63,55.103  
 Số dao động tử = 3N  
3  
 nhieät dung rieâng c cuûa tinh theå Cu theo lyù thuyeát nhieät  
dung coå ñieån:  
6,02.1023  
63,55.103  
1,38.1023  
C = 3Nk  
3  
392 J/kg.K  
Bài II.2  
Xaùc ñònh nhieät dung cuûa moät ñôn vò theå  
tích cuûa tinh theå AlBr3 theo lyù thuyeát nhieät  
dung coå ñieån. Khoái löôïng rieâng cuûa tinh theå  
Broâmua nhoâm = 3,01.103 kg/m3  
nhieät dung rieâng c cuûa tinh theå AlBr3 theo lyù thuyeát nhieät  
dung coå ñieån  
Tinh thể AlBr3mAlBr3: (26,98 + 3.79,9).10-3k= 266,68.10-3kg  
NA  
6,02.1023  
266,68.103  
Số phân tử AlBr3/kg:  
mAlBr  
3
Số dao động tử của 1 phân tử AlBr
1phân tử gồm 4 nguyên tử  
3
6,02.1023  
 Số dao động tử = 3N  
3.4  
266,68.103  
 nhieät dung rieâng c cuûa tinh theå AlBr3 theo lyù thuyeát nhieät dung coå ñieån:  
6,02.1023  
266,68.103  
1,38.1023  
374 J/kg.K  
C = 3Nk  
3.4  
 nhieät dung rieâng c cuûa một đơn vị thể ti`ch của tinh theå AlBr3 theo lyù thuyeát  
nhieät dung coå ñieån:  
J/m3.K  
3
3
CV =.C 3,01.10 .374 1 125 740  
1,12M J/m .K  
Bài II.3  
Xaùc ñònh nhieät dung rieâng vaø ñoä thay ñoåi  
noäi naêng cuûa tinh theå Ni khi laøm noùng noù töø  
T1 = 0oC ñeán T2 = 2000C. Khoái löôïng cuûa  
tinh theå m = 20 g.  
nhieät dung rieâng c cuûa tinh theå Ni theo lyù thuyeát nhieät dung  
coå ñieån  
Tinh thể Ni: mNi: 58,71.10-3 kg  
Số dao động tử:  
6,02.1023  
NA  
Số nguyên tử Ni/kg:  
58,71.103  
mNi  
6,02.1023  
58,71.103  
 Số dao động tử = 3N  
3  
6,02.1023  
58,71.103  
1,38.1023  
C = 3Nk  
3  
424 J/kg.K  
ñoä thay ñoåi noäi naêng cuûa tinh theå Ni khi laøm noùng noù töø T1 = 0oC ñeán T2 = 200oC  
U = mcT = 0,02.424.(200-0) 1700 J/kg.K  
Bài II.4  
Tìm taàn soá dao ñoäng cuûa caùc nguyeân töû Baïc  
theo lyù thuyeát nhieät dung cuûa Einstein neáu  
nhieät ñoä ñaëc tröng cuûa Baïc E = h/k  
= 165 K.  
h  
k
Theo Lý thuyết Einstein:  
E: nhiệt độ Einstein  
E   
h: hằng số Plank (6,63.10-34Js)  
: tần số Einstein  
k: hằng số Boltzman (1,38.10-23J/K)  
nhieät ñoä ñaëc tröng cuûa Baïc E = h/k = 165 K  
taàn soá dao ñoäng cuûa caùc nguyeân töû Baïc theo lyù thuyeát nhieät dung cuûa Einstein  
165.1,38.1023  
Ek  
3,44.1012 Hz  
   
6,63.1034  
h
Bài II.6  
Duøng lyù thuyeát nhieät dung cuûa Einstein,  
tính ñoä bieán thieân U cuûa noäi naêng cuûa  
moät mol tinh theå khi laøm noùng noù leân 2o töø  
nhieät ñoä T = E /2.  
h  
k
Theo Lý thuyết Einstein:  
E   
h  Ek  
h  
Ek  
Ek  
Ek  
E  
Lý thuyết nhiệt dung Einstein:  
U 3N  
3N  
3N  
h  
ekT 1  
e kT 1  
e T 1  
Ek  
E  
e T  
E  
e T  
2
d 3N  
   
E  
E
E  
   
T2  
e T 1  
dT  
T
   
dU  
dT  
3NEk  
3Nk  
E  
E  
2  
2  
e T 1  
e T 1  
E  
E  
T
T   
  2  
2
2
2
2
2
   
2 e  
   
2 e  
dU  
36J  
T  
 U 3Nk  
3Nk  
   
2
2
2
2
dT  
e 1  
e 1  
Bài II.5  
Xaùc ñònh tyû soá cuûa naêng löôïng cuûa dao  
ñoäng töû löôïng töû tính theo lyù thuyeát  
Einstein treân naêng löôïng trung bình cuûa  
chuyeån ñoäng nhieät cuûa caùc phaân töû khí lyù  
töôûng ôû nhieät ñoä T = E = h/k  
Naêng löôïng trung bình cuûa moät dao  
ñoäng töû theo lí thuyeát Einstein laø:  
h  
EEinstein   
h  
ekT 1  
Naêng löôïng trung bình cuûa chuyeån  
ñoäng nhieät cuûa phaân töû khí lyù töôûng:  
1
ET kT  
2
Tyû soá cuûa naêng löôïng cuûa dao ñoäng töû löôïng töû tính theo lyù thuyeát Einstein treân  
naêng löôïng trung bình cuûa chuyeån ñoäng nhieät cuûa caùc phaân töû khí lyù töôûng ôû  
nhieät ñoä T = E = h/k  
hh  
T 1  
h  
k
kT  
h  
kT  
2
EEinstein e 1  
h  
1,16  
h  
1
ET  
e 1  
kT  
1
ekT 1 kT  
2
2
Bài II.7  
Ñeå laøm noùng 10g Baïc töø 10K leân 20K  
caàn nhieät löôïng Q = 0,71 J. Xaùc ñònh  
nhieät ñoä ñaëc tröng Debye D cuûa Baïc.  
Xem T << D  
 3  
T
C = 234 Nk  
Q = mcT  
m 234 Nk  
   
D  
   
 3  
T
T  
Q =  
   
D  
   
 3  
 3  
T
T
m 234 Nk  
m 234 Nk  
dT =  
dT  
Q =  
   
   
  
D  
D  
   
laøm noùng töø 10K leân 20K  
20  3  
T
m 234 Nk  
dT  
Q =  
   
D  
10   
20 3  
T
dT  
m 234 Nk  
Q =  
   
D  
10  
3N : số dao động tử trong 1kg vật chất  
1 mol Ag : 107,9.10-3kg : NA hạt  
NA  
 1kg Ag :  
hạt  
107,9.103  
NA  
20 3  
T
D  
k
dT  
m.234.  
Q =  
Q =  
   
107,9.103  
10  
20  
T4  
43D  
NA  
k
m.234.  
107,9.103  
10  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 37 trang myanh 21200 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài tập Chương 2 môn Cơ sở vật lý chất rắn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_tap_chuong_2_mon_co_so_vat_ly_chat_ran.pdf