Discussion:Loi de Dulong et Petit
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l'eau: capacité thermique molaire > 3R
modifier-> plus de degrés de liberté ou la lois de Dulong et Petit n'est pas la limite supérieur (ou autre chose) ?
Le masse molaire de l'eau est (2*1,008+15,999)g/mol = 18,015 g/mol. Ainsi, en 1 g de l'eau, il y a 2*0,055509 mol H-atomes(!) et 0,055509 mol O-atomes.
Ainsi le maximum de la capacité thermique massique est (conformément à la loi de D. et P.):
- 2*0,055509g/mol*3*R +0,055509g/mol*3*R = 0,499958g/mol * 8,3145 J/molK =4,154 J/gK.
Mais la capacité thermique massique de l'eau est entre 4,18 J/gK et 4,19 J/gK (~20° C).
(Gd et plusieurs d' éléments lourdes ont une capacité thermique molaire >3R , mais O et H ne sont pas des éléments lourdes. ->Capacité thermique des éléments)
Qu' est-ce que la solution? --Bgm2011 (d) 30 août 2011 à 13:27 (CEST)
- Capacité thermique massique des éléments solides: deux bonnes raisons pour lesquelles ça ne marche pas : l'eau n'est pas un élément (O et H), et n'est pas solide : elle n'est pas applicable ici.
- Par rapport au modèle "classique", la molécule deau a en effet plus de degrés de liberté (elle peut tourner), et on est dans un liquide : il y a des déplacements, plus des vibrations.
- Ca répond à la question ?
La Loi de Dulong et Petit est un en effet la Équipartition de l'énergie avec un maximum de degrés de liberté. Le maximum de degrés de liberté de N atomes (différents ou identiques) est 6*N (-> CV,max = 6 * 1/2 kB * N = 3*kB*N=3*n*R-> c V,max,mol. = 3*R, avec n = N/NA). Une liaison chimique ne peut pas agrandir le maximum. (Une exception: la molécule NO, qui a gagné une mode électronique (!!)) --Bgm2011