Dulong-Petitsches Gesetz [2]

[195] Dulong-Petitsches Gesetz (1818 aufgestellt) besagt, daß die Atomwärme der Elemente im festen Zustande nahezu gleich groß ist, und zwar beträgt sie ungefähr 6,4.

Einige Elemente weichen von dieser Regel ab; so nimmt die Atomwärme für Zimmertemperatur bei Bor den Wert 2,6 an, bei Kohlenstoff 2–2,8, bei Silicium 4, bei Beryllium 3,71. Es ist erst in letzter Zeit zuerst Einstein, dann Nernst und seinen Schülern gelungen, diese Ausnahmen in einen Zusammenhang mit dem allgemeinen Gesetz zu bringen, indem sie zeigten, daß 1. bei tieferen Temperaturen die Atomwärme sämtlicher Elemente kleinere Werte annimmt und sogar auf Null abfällt, 2. alle Elemente bei ihnen eigentümlichen Temperaturen den von der kinetischen Theorie geforderten Wert ³/₂ R = 5,96 Kal. annehmen, von dem die Atomwärme dann nahezu konstant bleibt. (Der gemessene Wert 6,4 ist die Atomwärme bei konstantem Druck und um die Ausdehnungsarbeit größer als die Atomwärme bei konstantem Volumen.) Es müßte infolgedessen die Atomwärme der Ausnahmen vom Dulong-Petitschen Gesetz bei Zimmertemperatur stark mit wachsender Temperatur zunehmen, um bei einer höheren Temperatur konstant zu werden, was beides durch Versuche bestätigt oder höchst wahrscheinlich gemacht worden ist. Theoretisch gedeutet wurden diese experimentellen Ergebnisse auf Grund der Quantentheorie (s.d.) von Einstein, Nernst und Debye. Die Kurven in nebenstehender Figur geben die Atomwärmen einiger Elemente als Funktion der Temperatur. Blei behält am längsten den konstanten Wert, während die Atomwärme des Diamanten schon bei 40° abs. Temperatur praktisch gleich Null ist.