Specific heats of degenerate ideal gases

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract

From arguments based on Heisenberg's uncertainty principle and Pauli's exclusion principle, the molar specific heats of degenerate ideal gases at low temperatures are estimated, giving rise to values consistent with the Nerst-Planck Principle (third law of Thermodynamics). The Bose-Einstein condensation phenomenon based on the behavior of specific heat of massive and non-relativistic boson gases is also presented.

Keywords:
specific heat; degenerate gases; Bose-Einstein condensation

Authorship

person Francisco Caruso *

schoolCentro Brasileiro de Pesquisas Fisicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Centro Brasileiro de Pesquisas FisicasBrasilRio de Janeiro, RJ, BrasilCentro Brasileiro de Pesquisas Fisicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

person Vitor Oguri

schoolUniversidade do Estado do Rio de Janeiro, Departamento de Física Nuclear e Altas Energias, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade do Estado do Rio de JaneiroBrasilRio de Janeiro, RJ, BrasilUniversidade do Estado do Rio de Janeiro, Departamento de Física Nuclear e Altas Energias, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

person Felipe Silveira

person*Endereço de correspondência:
emailcaruso@cbpf.br.

SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Centro Brasileiro de Pesquisas FisicasBrasilRio de Janeiro, RJ, BrasilCentro Brasileiro de Pesquisas Fisicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Departamento de Física Nuclear e Altas Energias, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade do Estado do Rio de JaneiroBrasilRio de Janeiro, RJ, BrasilUniversidade do Estado do Rio de Janeiro, Departamento de Física Nuclear e Altas Energias, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

Figures | Tables | Formulas

Figures (7)
Tables (2)
Formulas (37)

sistemas	densidade de de partículas (cm $^{- 3})$	temperatura $T_{d}$ (K)
gases moleculares	$1 0^{19}$	$< 0, 1$
elétrons em semicondutores	$1 0^{17}$	$10$
elétrons de condução em metais	$1 0^{23}$	$1 0^{5}$
osciladores atômicos em cristais	$1 0^{23}$	$1 0^{2}$
estrelas do tipo anã branca	$1 0^{36}$	$1 0^{10}$

gases	$N / V$ (cm $^{- 3}$ )	$T$ (K)
H $_{2}$	$~ 1 0^{19}$	$~ 0, 1$
He $^{4}$	$~ 1 0^{22}$	$~ 3$