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(简答题)

热膨胀系数为什么会随温度变化,结合平衡位置的势能变化给以说明。

正确答案

热膨胀是因为原子平衡位臵的势场分布所决定的。如果考虑势能U(x)=cx2-gx3-fx4中的更高指数项,如x5,x6等项时,α就是一个随温度变化的量,尤其在低温下的时候与温度的相关性强。
α与温度的关系就类似于比容Cv与温度的关系,既温度高,α大;温度趋近于零,α也趋近于零。这是因为温度趋近于零时,原子偏离平衡位臵很小,势能曲线对称性增加,振动接近简谐振动,所以α也趋近于零。

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