Вклады в теплоемкость на примере ванадия - Методы исследования теплоемкости материалов

Используя научную статью на тему: "электронно-фононное взаимодействие и высокотемпературная термодинамика ванадия и его сплавов" рассмотрим вклады в теплоемкость на примере ванадия.

В данной научной работе при помощи одного из методов определения теплоемкости - ДСК - определили теплоемкость чистого ванадия и ого сплава с 7%-ым содержанием хрома. Ввиду того, что вклады в теплоемкость для чистого ванадия и его сплава существенно не отличаются, ограничимся рассмотрением вкладов в теплоемкость на примере чистого ванадия.

На рис. 5 представлены графики теплоемкостей:

Рис. 5

Cp, tot (Maglic) - так называемая теплоемкость Маглика - полная теплоемкость ванадия, основанная на оценке нескольких измерений (авторы научной работы взяли для данного графика значения зависимости Q(T) из литературы K. D. Maglic. Int. J. Termophys. 24. 489 (2003)., в которой, видимо, теоретически рассчитывалась теплоемкость с учетом всех возможных вкладов)

Сp, tot (ДСК) - кривая измеренной теплоемкости с помощью метода ДСК (ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия - один из методов определения теплоемкости, который будет рассмотрен чуть позже).

C tot, bare и C tot, e-p - суммарные теоретические теплоемкости, рассчитанные авторами научной работы с учетом возможных вкладов:

C tot, bare = C ph, H + CD + C el, bare (50)

C ph, H - теплоемкость, обусловленная гармоническим вкладом [это теплоемкость, которая рассчитывается непосредственно. См. формулу (14)];

CD - теплоемкость, обусловленная энергией термического расширения;

C el, bare - электронная теплоемкость, обусловленная энергией термического возбуждения коллективизированных электронов.

C tot, e-p = C ph, H + CD + C el, e-p (51)

C ph, H - теплоемкость, обусловленная гармоническим вкладом;

CD - теплоемкость, обусловленная энергией термического расширения;

C el, e-p - электронная теплоемкость с эффектом электронно-фононного расширения.

Авторы работы говорят о том, что теоретически рассчитанные суммарные теплоемкости с учетом возможных вкладов хорошо согласуются с измеренной изобарной теплоемкостью Cp при помощи метода ДСК, что можно наблюдать на рис. 5.

Также авторы не учитывали вклад, обусловленный энергией образования вакансий и ангармонический вклад колебаний решетки, поскольку данные вклады существенно влияют на суммарную теплоемкость при высоких температурах, о чем также можно наблюдать на рис. 5.

Похожие статьи




Вклады в теплоемкость на примере ванадия - Методы исследования теплоемкости материалов

Предыдущая | Следующая