1.           
Цель работы: экспериментально определить теплоемкость металлов при комнатной температуре и сравнить с теоретическими данными.
2. Краткое теоретическое содержание:

2.1 В данной работе предстоит исследовать явления, связанные с теплоёмкостью различных металлов.
2.2 Теплоемкость тела - изменение тепловой энергии U при изменении температуры тела на один градус.
В трехмерной кристаллической решетке тепловой нагрев приводит к очень сложному движению составляющих ее частиц. Если рассматривать индивидуальные частицы, то отыскание законов движения огромного числа атомов является безнадежной задачей. Однако такую совокупность колеблющихся частиц удается свести к коллективной модели, т.е. представить колебания решетки в виде совокупности не взаимодействующих плоских волн. Каждой волне, следуя идеям де Бройля, можно сопоставить частицу. В случае колебаний атомов в твердом теле эти частицы называются фононами.
энергия Ферми (E_F) системы невзаимодействующих фермионов — это увеличение энергии основного состояния системы при добавлении одной частицы
Фермио́н - в физике, частица (или квазичастица) с полуцелым значением спина.
2.3 Законы и соотношения:

Теплоемкость металла равна сумме теплоемкостей электронной и решеточной подсистем.


закон Дебая для теплоемкости твердых тел при низких температурах:


закон Дюлонга и Пти: теплоемкость любого твердого тела не зависит от температуры и определяется только числом его атомов в единице объема.

3. Приборы, входящие в лабораторную работу:

Весы, калориметр, два брусочка металла – алюминий и железо, термометр, плитка и стеклянный стакан для разогрева воды.

4. Расчетные формулы:

 - формула для расчёта теплоёмкости металла

где c_в =4,187 Дж/(г К)– удельная теплоемкость воды, tº_кип=100 ºС– температура кипения воды, С_k=66±1 Дж/К – теплоемкость калориметра, где tº_k1, tº_k2 – температура калориметра до и после внесения металла.
5.Таблица значений измерений и расчетов:


Таблица №1

	t, мин	tº, ºС
		Al	Fe
Без металла	1	21	24
С металлом	5	21,5	24,5
	5,5	29	25
	6,0	29	26
	6,5	28,5	27,5
	7,0	28	29,5
	7,5	27,5	30
	8,0	27,5	31
	8,5	27	31
	9,0	27	31
	9,5	27	32
	10	27	30
	15	25	30
	20	25	30

Таблица №2

Металл	mMe, г	mВ, г	С, Дж/(г К)	Сμ, Дж/(г К)	С/С∞
Al	120.4	198,7	0.0504
Fe	120.6	198,3	0.051

6.Пример расчетов:

0,048 Дж/(г К)
0.049 Дж/(г К)
      7. Графики зависимостей



Вывод: итак, в ходе лабораторной работы была экспериментально определена теплоёмкость алюминия и железа, а также проверен закон Дюлонга и Пти.