Скрытая теплота, определение превращения

Еще одним способом аккумулирования теплоты является использование различий в физическом состоянии вещества, заключающихся во внешнем воздействии на вещество с целью вызвать его переход из твердой фазы в жидкую или из жидкой в парообразную. При подобном изотермическом превращении состояния вещества либо поглощается, либо выделяется определенное количество теплоты в зависимости от того, в каком направлении оно происходит. Такая теплота называется скрытой теплотой фазового превращения. Некоторые специфические формы изменения состояния вещества, такие как плавление, конденсация, испарение и т. п., также связаны с поглощением или выделением теплоты. Для большинства химически чистых веществ их преобразование не связано со значительным выделением (или поглощением) теплоты.. [c.255]

Однако для решения задачи о теплообмене во всей рассматриваемой многофазной системе, при наличии в определенных ее местах изменения агрегатного состояния теплоносителя, необходимо дополнить обычные граничные условия к этим уравнениям некоторыми новыми условиями, учитывающими наличие процесса выделения или поглощения скрытой теплоты фазового превращения, а также механическое взаимодействие фаз. [c.12]

Термический метод заключается в определении температур фазовых превращений (критические точки). Термический анализ основан на явлении выделения (при охлаждении) или поглощения (при нагревании) скрытой теплоты фазовых превращений [32] [3 ] [59]. [c.55]

Вообще температура кипения возрастает с увеличением давления. Поскольку температура кипения и давление возрастают, то плотность пара увеличивается, а плотность жидкой фазы уменьшается до тех пор, пока при определенных температуре и давлении плотность и другие свойства этих двух фаз не станут идентичными. Эти значения температуры и давления определяют критическую точку. По мере приближения к критической точке свойства двух фаз становятся более близкими и энергия, требуемая для превращения вещества из одной фазы в другую, уменьшается. В критической точке скрытая теплота парообразования становится равной нулю. При температуре выше критической невозможно получить более одной фазы при любом давлении. [c.60]

Рассмотрим задачу при наличии на поверхности тела слоя кокса, который образуется в результате выделения газов из твердого пластического материала при определенной температуре и формирования твердой решетки. Слой кокса может достигать по толщине нескольких миллиметров и существенно влиять на тепловые потоки к телу и величину уноса материала. Материал решетки кокса на границе с газовым потоком испаряется и вступает в химическое взаимодействие с потоком (механическое разрушение решетки здесь не рассматривается). Внутри материала обтекаемого тела могут происходить также эндотермические реакции , приводящие к образованию в теле нескольких слоев с различной структурой и различными термодинамическими свойствами. Каждой реакции соответствует характерная температура и скрытая теплота превращения. Пары решетки кокса вместе с газами, образовавшимися при коксовании, поступают в пограничный слой, где они могут вступать в химическое взаимодействие с компонентами смеси газов основного потока. Набегающий на тело поток также может быть многокомпонентным. Будем рассматривать стационарный режим теплового взаимодействия, когда граница газ—слой кокса, а также фронты коксования и эндотермических реакций продвигаются в глубь тела с постоянной скоростью D (тело предполагается имеющим бесконечную толщину). [c.56]

Это обстоятельство объясняется поглощением или выделением скрытой теплоты превращения. Из определения теплоемкости имеем [c.178]

Переход из газообразного состояния в жидкое связан с выделением определенной скрытой теплоты превращения. Между этими двумя состояниями вещества имеется ясное качественное различие, и, поскольку существует резкая поверхностная граница между газом и жидкостью, мы можем говорить о наличии газообразной и жидкой фаз. В масштабе, большем, чем радиус атома, каждая фаза физически и химически гомогенна и отделяется от другой фазы поверхностью раздела. [c.8]

В главах 1 и 2 мы рассмотрели фазовые превращения первого рода с определенной скрытой теплотой превращения и различием структуры фаз. Развитие рентгеновских методов [c.38]

При нагреве или охлаждении образца в печи скорость изменения температуры образца зависит от теплообмена между печью и образцом, причем тепло может передаваться конвекцией, лучеиспусканием и теплопроводностью. Степень отставания температуры образца от температуры печи зависит также от его удельной теплоемкости аномальное изменение удельной теплоемкости может вызвать слабый изгиб на кривых нагрева или охлаждения даже при отсутствии фазовых превращений, связанных с определенной скрытой теплотой. Мы опишем вначале явления, сопровождающие собственно фазовые превращения, а затем явления, происходящие в результате изменения удельной теплоемкости. [c.122]

Концентрация металла А в жидком металле снижается, а металла В повышается. К моменту, обозначенному на кривой охлаждения точкой 2, состав жидкого сплава обогащается элементом В настолько, что при выпадении очередного кристаллика металла А рядом с ним образуется тонкий слой жидкого металла с весьма высоким местным содержанием металла В. По сторонам кристаллика А вырастают два кристаллика В. Но образование этих кристалликов приводит к местному снижению содержания металла В в их ближайшей окрестности. Здесь образуются два кристаллика металла Л. Так происходит кристаллизация жидкого сплава в слоистые кристаллы, одни прослойки которых состоят из чистого металла А, другие из чистого металла В. Механическая смесь двух (или более) видов кристаллов, одновременно кристаллизующихся из жидкости, называется эвтектикой (по-гречески эвтектика — хорошо построенная). Жидкий сплав может превращаться в кристаллы эвтектики, когда его состав достигнет определенного, эвтектического состава. Превращение жидкости эвтектического состава в кристаллы эвтектики происходит всегда при одной и той же постоянной температуре. Поэтому на кривой охлаждения сплава между точками 2 и 2 наблюдается площадка. В интервале времени, соответствующем промежутку между этими точками на кривой охлаждения, выделяется скрытая теплота кристаллизации эвтектики. Температуру конца кристаллизации принято называть температурой солидуса. После точки 2 кривая охлаждения плавно снижается. Происходит охлаждение твердого сплава. Ниже точки 2 сплав состоит из кристаллов чистого металла А и кристаллов эвтектики металлов А и В. [c.39]

Многие твердые вещества могут при разных условиях пребывать в различных кристаллических модификациях. При некоторых значениях температур и давлений, связанных определенной зависимостью, возможны переходы из одной модификации в другую. Эти переходы сопровождаются изменением объема и выделением (или поглощением) скрытой теплоты, являясь фазовыми переходами первого рода. Подобные переходы часта называют полиморфными превращениями вещества ). [c.584]

Переход из жидкой фазы в твердую или из твердой в жидкую вызван выделением или поглощением теплоты. В ХУП в. Джозеф Блэк обнаружил, что такие превращения происходят при определенной температуре (им соответствует температура кипения или температура плавления) и что существует скрытая теплота, связанная с фазовыми превращениями. При подходящих условиях фазы вещества могут сосуществовать в состоянии теплового равновесия. Понять природу состояния теплового равновесия и то, как оно зависит от давления и температуры, можно, обратившись к началам термодинамики. [c.176]

Метод позволяет получить точные значения скрытой и удельной теплоты из кривых нагревания или охлаждения он был применен для измерения аномалии на кривой удельной теплоемкости Р-латуни в процессе превращения порядок — беспорядок . Полученные результаты хорошо согласовывались с другими определениями. [c.161]

Для определения теплосодержания чугуна следует учесть расход на скрытую теплоту перлитных превращений и плавления. Наибольший тепловой эффект при перлитном превращении может быть оценён в 21,5 , 5 кал[г при0,8Ч/( С со снижением до О при содержании углерода ОО/о и 6,70/о [34]. Скрытая теплота плавления может быть оценена в 55 5 кал/г [34]. [c.7]

Центры кристаллизации новой фазы самопроизвольно зарождаются с заметной скоростью только при определенном значительном переохлаждении, что также связано с объемными изменениями при превращении и с необходимостью совершить работу против упругих сил и работу пластической деформации в момент образования зародыша, даже если он возникает на поверхности образца. Для возможности превращения необходимо выполнение условия ДФ > , где Е — упругая энергия и работа пластической деформации, связанная с образованием зародыша полиморфной модификации (отнесенная к грамм-атому металла) ДФ — разность свободных энергий исходной и образующейся аллотропических модификаций АФ = LATIT (L — скрытая теплота превращения АТ — переохлаждение Г, — температура равновесия фаз). Из этого условия следует, что температура переохлаждения, при которой могут возникать зародыши новой фазы, должна превышать АТ о = ETJL. [c.17]

Если при фазовом переходе поглош,ается или выделяется тепло, т. е. 8Qp<0 при Т = onst и dr = 0, то и теплоемкость Ср—> со. Подводя итог-рассмотрению фазовых превращений первого рода, можно дать им следующее определение фазовыми превращениями первого рода называются такие превращения, когда при переходе вещества из одной фазы в другую выделяется или поглощается скрытая теплота и изменяется удельный объем. [c.178]

Во многих случаях приложения термического анализа достаточно определить температуру остановок и указать их относительные величины в серии сплавов. Однако для определения природы превращения бывает необходимо более детальное знание термических эффектов. Примером явл1яется превращение порядок — беспорядок , происходящее при высокой температуре, которое не может быть обнаружено обычными рентгеновскими методами вследствие того, -что изменение структуры произошло уже при низких температурах или из-за очень малого различия в величине атомных радиусов компонентов сплава. Качественные методы, описанные в главе 11, полезны, но доказательство является более убедительным, если для области превращения установлено соотношение между удельной теплоемкостью и температурой. В принципе терми-чтекий анализ может быть использован для измерения скрытой теплоты и теплоемкости, но на практике очень трудно получить количественные данные из кривых охлаждения, снятых обычным путем. Даже если поддерживается постоянная скорость нагрева или охлаждения, тепловой поток к образцу или От образца не является постоянным, так как разность температур между образцом и окружающей его средой меняется во премя остановку а с температурой меняется излучательна [c.159]

На них основан калориметрический анализ— определение скрытых теплот превращений, теплоемкости и термический анализ — определение Ефктических точек для построения диаграмм состояния. [c.276]

При проведенных расчетах не учитывался тепловой эффект фазовых превращений и принималось постоянным значение теплофизических констант в функции температуры и структурного состояния. Расчет температуры по средним для данного интервала нагрева или охлаждения значениям теплофизических констант будет приводить к увеличению фактического времени достижения заданной температуры при ВЫС01СИХ ее значениях и, наоборот, к уменьшению при низких значениях. Определение температурного поля без учета скрытой теплоты превращений приводит к ошибке в определении температуры в интервале фазовых пре-врзделий на 10—20%. [c.611]

Твердый металл, нагретый до определенной температуры, начинает плавиться. Вследствие поглощения металлом скрытой теплоты плавления, температура остается постоянной л), что Отмечено на графике горизонтальным участком кривой нагревания (рис. 17, а). Только после того как металл расплавился полностью, его температура повышается по наклонному участку кривой. Расплавленный металл охлажЯается плавно до температуры кристаллизации, а затвердевает при постоянной температуре (горизонтальная площадка) (рис. 17,6). Эго указывает на то, что отвод тепла охлаждением компенсируется скрытой теплотой кристаллизации. После окончания затвердевания металла температура его плавно понижается. Кривые нагрева и охлаждения (см. рис. 17, а, б) характеризуют процесс равновесного превращения, так как в данном случае показ.ано совпадение температуры кристаллизации с температурой плавления. [c.38]

В паровой фазе время от времени происходят флуктуации, при которых молекулы пара слипаются, образуя молекулярные комплексы — зародыши жидкой фазы. В ненасыщенном паре, когда устойчива газовая фаза, комплексы неустойчивы и вскоре распадаются (испаряются). В пересыщенном паре неустойчивы лишь комплексы очень малых размеров. Увеличение мельчайших комплексов за счет прилипания новых молекул энергетически невыгодно из-за возрастания поверхностной энергии на границе раздела между жидкой и газовой фазами. Рост комплексов достаточно больших размеров энергетически выгоден, так как благоприятный объемный энергетический эффект (выделение скрытой теплоты) при достаточно больших размерах становится больше неблагоприятного поверхностного. При каждой степени пересыщения существуют определенные, критические размеры комплексов. Сверхкритические зародыши с радиусом больше критического) устойчивы, жизнеспособны и обнаруживают тенденцию к дальнейшему росту и превращению в капельки жидкости. Скорость образования жизнеспособных зародышей центров конденсации пропорциональна вероятности появления комплексов критических размеров. Для образования таких комплексов должна быть затрачена некая энергия АФтах нужно преодолеть потенциальный барьер, поэтому вероятность таких флуктуаций по закону Больцмана пропорциональна ехр (—ДФтах/ )- [c.459]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...