náhled|300px|Většina chemických prvků se přibližně řídí Dulongovým–Petitovým zákonem. náhled|250px|Závislost tepelné kapacity na termodynamické teplotě v Einsteinově a v Debayově modelu (TD je Debyeova teplota v kelvinech). Dulongův–Petitův zákon praví, že všechny pevné látky mají konstantní a univerzálně stejnou molární tepelnou kapacitu při vysokých teplotách. Je pojmenován po francouzských fyzicích Pierrovi Dulongovi a Alexisovi Petitovi. Byl formulován roku 1819.
Jedná se pouze o empirický zákon, který byl formulován na základě pozorování. Přibližně je ale platný pro většinu kovových i nekovových pevných látek, vodu a kapalnou rtuť. Není platný pro velmi nízké teploty ani teploty, které jsou blízko teplotě tání materiálu.
Tvrzení Dulongův–Petitův zákon říká, že při vysokých teplotách je molární tepelná kapacita pevných látek konstantní a je univerzálně rovna hodnotě
kde je Bolzmannova konstanta, je Avogadrova konstanta a je molární plynová konstanta.
Obvykle se neuvádí specificky, zda se jedná o měrnou tepelnou kapacitu při konstantním tlaku či objemu, protože v pevných látkách jsou tyto dvě prakticky stejné.
Odůvodnění Oba jednoduché modely termodynamického chování pevných látek: Debyeův model i Einsteinův model dávají v limitě vysokých teplot stejnou hodnotu pro molární tepelnou kapacitu . Oba modely jsou schopné popisovat hlavně nekovové látky, ale příspěvek z volných elektronů v kovech je při vysokých teplotách zanedbatelný.
Omezení Dulongův–Petitův zákon není použitelný při velmi nízkých teplotách. V souvislosti s třetím zákonem termodynamiky tepelná kapacita blízko absolutní nuly mizí. Jak popisuje Debyeův model, pro nekovové látky v okolí absolutní nuly roste tepelná kapacita s teplotou jako a pro kovové látky se započítáním příspěvku volných elektronů jako . Tato předpověď dobře odpovídá experimentálním výsledkům.
Odkazy
Reference
Literatura
Kategorie:Termodynamika Kategorie:Statistická mechanika