Comparaison microcanonique-canonique, vibrateurs et cristal d'Einstein

Les mesures de chaleur spécifique massique de quelques solides à température et pression ambiante (25 C et 1 atm) donnent ces résultats :

• Comment ramener ces valeurs à une base de comparaison commune ?
• Ces chaleurs spécifiques ont été mesurées à pression constante. Est-ce une difficulté ?
• Analyser ces valeurs par rapport à la loi de Dulong et Petit (1819)
• Les mesures suivent-elles systématiquement la loi, y-a-t-il une exception ?

Capacité calorifique massique

• Examiner ces valeurs

• Quelles sont les hypothèses ?

• Quelles sont les variables ?
• Quelle est la “somme d'état” et sa relation avec une grandeur thermodynamique ?
• Quelles sont les hypothèses utilisées ?
• Disposez-vous d'une autre relation thermodynamique ?
• Comment calculer en pratique la somme d'état pour des vibrateurs (modèle microscopique) ?
• Comment en déduire des grandeurs thermodynamiques (aspect macroscopique) ?
• Comment obtenir la chaleur spécifique et comparer avec les mesures ?
• Quel paramètre peut-on obtenir pour un matériau particulier (diamant par exemple) ?
• Des spectroscopistes indiquent que la fréquence de vibration fondamentale dans le diamant est 2.78 10¹³ Hz. Que peut-on en déduire ?
• Même question pour le plomb avec la fréquence 1.9 10¹² Hz

• Adopter la même démarche !

• Fer
  • α = 3,54.10-5 K-1 (coefficient de dilatation)
  • V = 7,12.10-6 m3 (volume molaire)
  • κ = 0,59.10-11 Pa-1 (coefficient de compressibilité)