ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамика диэлектриков и магнетиков из "Термодинамика " Рассмотрим поведение физических систем, на которые кроме давления действуют и немеханические силы, например электрические или магнитные. Как мы увидим, имеются различные выражения для внутренней энергии и работы поляризации диэлектрика. Вопрос о том, какое из этих выражений следует использовать, не является существенным — все они приводят к одним и тем же результатам для свойств диэлектриков. [c.187] Капица П. Л. Турбодетандер для получения низких температур и его применение для сжижения воздуха//Журн, техн. физики. 1939. 9. Вып. 2. С. 99. [c.187] Первое слагаемое в правой части (10.13 ) можно истолковать как работу возбуждения электрического поля в вакууме, второе — как работу против внешнего электрического поля, а третье — как работу поляризации в собственном смысле, когда внутренним параметром диэлектрика, сопряженным его внешнему параметру Е, является поляризованность Р. Аналогично, третье слагаемое в правой части (10.13 ) можно истолковать как работу поляризации в собственном смысле, когда D — внутренний параметр диэлектрика, сопряженный Е. [c.188] Выражение (10.13) представляет собой работу некоторой расширенной системы, подобно работе (.5.22) для системы, состоящей из газа и поршня с грузом. [c.188] Выбор той или иной электрической независимой переменной зависит от характера задачи и соответствует исследованию системы с определенной внутренней энергией U, U , U , U. [c.189] Аналогичные уравнения для магнетиков могут быть получены простой заменой электрических величин магнитными. [c.189] Э 1И выражени.ч представляют собой основу термодинамики диэлектриков (и при соответствующей замене электрических величин магнитными — магнетиков). [c.190] Подобно этому, соотношения (10.28 ) возникают потому, что, в то время как F(T, D) определяет изменение. свободной энергии диэлектрика (или изменение свободной энергии поля в диэлектрике) за счет положительной работы внешних источников, перемещающих заряды в поле, выражение F T, Е) определяет изменение свободной энергии диэлектрика (или изменение свободной энергии поля в диэлектрике) при создании поля в диэлектрике с учетом работы против внешних источников. [c.193] Приведенная аналогия между bgU и Ъ и, с одной стороны, и F[T, D) и F T, Е) — с другой, позволяет уяснить, какой постановке задачи соответствует выбор независимой переменной D и какой — выбор независимой переменной Е. [c.193] Магнитострикция, электрострикция и пьезоэффект. Выражения (10.22) и (10.23) для дифференциалов термодинамических потенциалов диэлектриков (и аналогичные для магнетиков) позволяют установить ряд соотношений между различными их свойствами. [c.193] Формула (10.30), как и (10.29), также относится к объемному пьезоэффекту, хотя обычно пьезоэлектрические явления наблюдаются в кристаллах в определенных кристаллографических направлениях . Пластинка, вырезанргая из пьезоэлектрического кристалла и снабженная двумя электродами, под действием внешнего электрического ноля испытывает деформацию, что вызывает в ней упругие колебания. И наоборот, механически возбужденная деформация вызывает на электродах пластинки электрические заряды. [c.194] Пьезоэлектрические кристаллы находят широкое применение в радиотехнике, электро- и ультраакустике и во многих других областях науки и техники, связанных с преобразованием периодических электрических процессов в механические и наоборот. [c.194] Магнитное и ядериое охлаждения. Охлаждение тела может быть получено не только при адиабатном расширении, но и при всякой другой адиабатной работе системы. [c.194] Так в настоящее время в одном из основных методов получения сверхнизких температур (Г 1 К) используется адиабатное размагничивание большой группы парамагнитных солей (железоалюминиевые квасцы). [c.194] Следовательно, при низкой температуре изменение температуры может быть велико обратно пропорционально четвертой степени температуры. Однако в соответствии с третьим началом термодинамики при температуре, близкой с О К, х перестает зависеть от температуры и магнитокалорический эффект исчезает. Предельно низкие температуры, которые можно получить методом адиабатного размагничивания парамагнитных солей, определяются силами взаимодействия между электронными спинами (диполь-дипольного, обменного и т. д.). Как только температура тела будет настолько понижена, что под действием сил взаимодействия возникнет упорядочение в расположении элементарных магнетиков, метод адиабатного размагничивания перестанет действовать. В настоящее время получена предельно низкая для этого метода температура 0,001 К. Вообще, чем более низкую температуру надо получить, тем более слабые взаимодействия необходимо использовать в рабочем веществе. Поэтому другой путь в приближении к О К лежит через использование ядерного магнетизма. В этом случае силы взаимодействия будут проявляться лишь при 10 К. Этим методом удается получить спиновые температуры порядка 10 К . [c.195] Вернуться к основной статье