이것이 발생하는 이유는 다음과 같습니다.
* 프리 전자 모델 : 금속에는 에너지를 흡수하고 저장할 수있는 자유 전자 바다가 있습니다. 열이 첨가되면이 전자는 운동 에너지를 얻어 금속의 전체 열 용량에 크게 기여합니다.
* 진동 모드 : 금속 격자의 원자들도 진동하며, 이러한 진동은 에너지를 흡수합니다. 그러나, 진동 모드의 기여는 일반적으로 자유 전자의 기여보다 덜 중요하다.
* 유사한 구조 : 대부분의 금속은 유사한 결정 구조를 가지고 있습니다 (예 :얼굴 중심 입방 또는 신체 중심 입방). 구조의 이러한 유사성은 유사한 진동 주파수 및 에너지 저장 용량으로 이어진다.
Dulong-Petit 법률에 대한 예외 :
Dulong-Petit 법률은 좋은 근사치를 제공하지만 일부 금속은 특히 저온에서 벗어납니다. 이러한 편차는 다음과 같은 요소에 기인합니다.
* 양자 효과 : 저온에서, 양자 효과가 상당 해지고 전자와 원자의 에너지 수준이 양자화됩니다. 이로 인해 열 용량이 감소 할 수 있습니다.
* 비열 용량 : 리튬 및 베릴륨과 같은 일부 금속은 가벼운 원자 중량으로 인해 어금니 열 용량이 낮습니다.
결론 : 금속의 유사한 몰 열 용량은 주로 자유 전자의 존재와 격자의 유사한 구조에 기인합니다. 그러나 온도 및 비열 용량과 같은 요인은 Dulong-Petit 법률의 편차에 영향을 줄 수 있습니다.
