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2017年12月14日 星期四

丁酉(鸡)年十月廿七

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杜隆-珀替定律 - 正文 [回目录]

  大部分固态单质的比热容与原子量的乘积几乎都相等。1819年法国科学家P.-L.杜隆和A.T.珀替测定了许多单质的比热容之后,发现这个定律。比热容和原子量的乘积就是1摩尔原子的温度升高1度所需的热量,习称为原子热容,所以这个定律也叫原子热容定律,即“大多数固态单质的原子热容几乎都相等”。表中列举一些常见固态单质的有关数据:

杜隆-珀替定律

  在室温下,这个定律对大多数金属和一些非金属是正确的,对有些物质如硼、铍、金刚石等则在高温下才比较正确。由表中数据可见,各种单质的比热容和原子量虽然有很大的差别,但其原子热容却几乎相等,都在6卡/(摩尔·℃)左右。到19世纪中叶人们才逐渐认识到这是由于1摩尔的单质原子中所含原子数目相等,物体温度升高所需热量决定于原子的多少而与原子的种类无关。后来又用统计力学能量均分原理对此作了确切的理论推导。
  在物理学的研究中,杜隆-珀替定律首次揭示了宏观物理量比热容与微观粒子数之间的直接联系。
  杜隆-珀替定律出现在道尔顿原子论问世不久, 原子量数据还处于混乱的年代,杜隆和珀替大胆地按此定律修正了一批元素的原子量。如当时公认锌的原子量为129;按原子热容定律修正为64.5,这和现代精确的原子量65.39很相近。又如当时公认银的原子量为379;按原子热容修正为108,这和现在的银原子量 107.8682很相近。对铅、金、锡、铜、镍、铁、硫等元素的原子量,也都有类似的修订。此外还有一些元素如锂、钠、钾、钙、镁等,它们没有挥发性的化合物,确定原子量过程中常用的气体密度法无法采用,所以它们的原子量约值也是由原子热容定律确定的。这个定律虽然只能确定原子量的约值,但它是与一般化学分析方法迥然不同的物理方法,它为统一原子量提供了独特的信息。正确的原子量是发现周期律的依据,所以杜隆-珀替定律起过重要的历史作用。

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更新时间 : 2009-07-19

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