源,提高效率,延长使用寿命等等。又如在特殊场合对材料的热学性能提出了特殊的要求,如:?低膨胀率的材料:微波谐振腔、精密天平、标准尺、标准电容等;?一定的热膨胀系数:电真空分装材料;?极高的膨胀系数:热敏元件;?优异的隔热性能:工业炉衬,建筑材料、航天飞机隔热材料;?优异的导热性能:燃气轮机叶片、晶体管散热器等等。Р补充概念:晶格的热振动?晶体中原子以平衡位置为中心不停的振动。?当温度很高时,原子振幅很大,甚至可以脱离平衡位置,产生扩散现象; ?当温度不太高时,原子振动可看作是“谐振子”,能量为:Р声子:晶格振动的能量是量子化的,以为单元来增加能量,称这种能量单元为声子。?使用声子的概念不仅生动的反映了晶格振动能量的量子化,而且在分析晶格振动有关问题时带来了很大的方便。Р一、热容的基本概念?在某一过程中,物体吸收的热量为温度升高为,则表征物体吸收热量的能力的热容量C的表达式为:? 或(J/K) Р热容量C:材料分子或原子的热运动能量Q随温度T的变化率, J/K。Р第一节无机材料的热容Р1克材料的热容量称为比热容,单位J/(K·g)?1摩尔材料热容量称为摩尔热容,单位J/(K·mol)?工程热容(平均热容):Р当T2和T1十分接近时:Р恒压热容Р恒容热容Р 式中:Q=热量,E=内能,H=热焓。?恒压加热物体除温度升高外,还要对外界做功,所以Р根据热力学第二定律可以导出: Р 式中:V0=摩尔容积, =体膨胀系数? ? =压缩系数Р对于固体材料CP与CV差异很小,见图3.2。Р二、晶态固体热容的经验定律?一是元素的热容定律—杜隆一珀替定律:恒压下元素的原子热容为CP=25J/(k·mol)。?表3.1 部分轻元素的原子热容: J/(k·mol)Р元素РHРBРCРOРFРSiРPРSРClРCPР9.6Р11.3Р7.5Р16.7Р20.9Р15.9Р22.5Р22.5Р20.4
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