Переходы фазовые критические

Перемещения виртуальные 120 Переходы фазовые критические 234, 284 [c.374]

ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ [c.233]

Термин фазовые переходы второго рода впервые (1933) ввел П. Эренфест при рассмотрении непрерывного сверхтекучего перехода в жидком гелии. Он считал, что вторые производные от энергии Гиббса при этом переходе испытывают скачки, и получил соотношения между ними (уравнения Эренфеста, см. 60). Термином фазовый переход второго рода (или 1-переход) стали потом называть и все другие непрерывные переходы. Позже, однако, оказалось, что при сверхтекучем переходе в гелии вторые производные от энергии Гиббса не испытывают скачки, а обращаются в бесконечность. Этот переход, следовательно, является критическим, и к нему уравнения Эренфеста неприменимы. Но в литературе и сейчас сверхтекучий переход в гелии и другие непрерывные фазовые превращения называют фазовыми переходами второго рода. Чаще, однако, непрерывные переходы называют критическими переходами, что более правильно. Фазовым переходом второго рода является превращение проводника в сверхпроводник при Я = 0. Критическими переходами являются критический переход жидкость — газ, переход ферромагнетика в парамагнетик, сегнетоэлектрический переход и др. [c.234]

С изменением термодинамических сил, действующих на систему, изменяются различные характеристики фазового перехода первого рода (ФП I рода). Так,, при повыщении температуры и давления в системе жидкость — пар уменьшаются удельная теплота перехода и области метастабильных п неустойчивых состояний (см. рис. 31). Предельным случаем ФП I рода является критический переход. В критическом состоянии спинодаль и бино-даль сливаются в одну точку, удельные объемы фаз становятся одинаковыми, а фазы — тождественными. Критическое состояние определяется тем, что детерминант устойчивости и ИКУ равны нулю Dy = 0, (pP/<3V )t = 0, (<Э7 /55)р = 0. [c.174]

Тот факт, что вторые частные производные химического потенциала, а также и некоторые полные производные, взятые по кривой фазового равновесия жидкость—пар , принимают в критической точке бесконечно большие значения, в некоторой степени осложняет истолкование характера фазового перехода в критической точке. Обычно это обстоятельство рассматривают лишь как особенность фазового перехода в критической точке, не затрагивающую характера этого перехода. [c.242]

Местные сопротивления, т. е. перепады давлений при истечении газожидкостной смеси через отверстия, при внезапных расширениях, поворотах и т. п. связаны с существенными перестройками структуры потока, последствия которых сказываются на большом числе калибров трубы за местом возмущения. Здесь мы не будем рассматривать истечения с фазовыми переходами и критические течения, приводящие к запиранию расхода [c.168]

Существование электрического момента связано с изменением структуры сегнетоэлектрика в точках фазового перехода. Температура фазового перехода является критической для появления или исчезновения спонтанной поляризации сегнетоэлектрика и носит название температуры Кюри. Диэлектрическая проницаемость в точке Кюри достигает наибольшего значения, а выше этой температуры сегнетоэлектрические свойства исчезают. При снижении температуры ниже точки Кюри сегнетоэлектрические свойства появляются вновь. Однако сегнетокерамика не обладает пьезоэлектрическими свойствами. Они возникают только после того, как керамика будет подвергнута воздействию сильного постоянного электрического поля, в результате чего произвольно направленные диполи ориентируются под влиянием этого поля в одном определенном направлении. Этот процесс, носящий название поляризации, является характерным в производстве пьезокерамики. [c.195]

Одной из причин размерной нестабильности при термоциклировании металлов могут быть фазовые переходы. Многие из них сопровождаются объемными изменениями, и создание условий для неодновременного развития их служит предпосылкой появления необратимой деформации тел. Этому способствуют температурные градиенты, наличие физической неоднородности и др. Но и при одновременном развитии фазовые переходы часто вызывают необратимые размерные изменения, связанные, например, с накоплением пор. Если периодическое термическое воздействие сопряжено с механическим, влияние фазовых превращений становится заметнее. Наиболее изучен эффект полиморфных превращений, процессов растворения и выделения избыточных фаз, процессов оплавления и затвердевания. Они и рассматриваются в этой главе. Результатом многократного чередования их при термоциклировании является изменение формы тел с сохранением объема или увеличением его вследствие накопления пор, что может и не сопровождаться искажением геометрии тел. Механизм роста чугуна и стали при термоциклировании с переходом через критический интервал усложнен участием нескольких видов фазовых превращений и поэтому обсуждается в отдельной главе. [c.50]

Методы теории фракталов, как правило, применяются в самых сложных разделах теоретической физики — квантовой теории поля, статистической физике, теории фазовых переходов и критических явлений. Цель монографии — показать, что идеи н методы теории фракталов могут быть эффективно использованы в традиционном, классическом разделе механики — механике материалов. Круг рассмотренных материалов достаточно широк дисперсные материалы от металлических порошков до оксидной керамики, полимеры, композиционные материалы с различными матрицами и наполнителями, полиграфические материалы. Построена статистическая теория структуры и упруго—прочностных свойств фрактальных дисперсных систем. Разработан фрактальный подход к описанию процессов консолидации дисперсных систем. Развита самосогласованная теория эффективного модуля упругости дисперсно—армированных композитов стохастической структуры в полном диапазоне изменения объемной доли наполнителя. Теория обобщена на композиты с бимодальной упаковкой наполнителей, а также на композиционные материалы с арми — рованием по сложным комбинированным схемам. Рассматривается применение теории фракталов для исследования микроструктуры и физико— механических свойств полиграфических материалов и технологии печатных процессов. [c.2]

С начала 60-х годов в этой области стали все быстрее и быстрее накапливаться новые факты, что стимулировало все возрастающий интерес сегодня проблема фазовых переходов и критических явлений стала одной из самых горячих областей статистической физики, в особенности потому, что окончательный ответ еще не найден. [c.355]

Статистическая физика и термодинамика интенсивно развиваются и в наши дни. Имеется значительный прогресс как в разработке основ этих наук, так и в разнообразных приложениях, которые охватывают все более широкий круг проблем. Получают решение задачи, которые много лет интересовали физиков и которые имеют большое теоретическое и практическое значение. Укажем, например, на успехи в теории фазовых переходов и критических явлений. Перспективны статистические и термодинамические исследования в области астрофизики и биофизики. [c.7]

В главе 9 мы отмечали, что статистическая теория крупномасштабных (гидродинамических) флуктуаций служит основой для описания процессов переноса в окрестности критической точки. За последние тридцать лет в теории фазовых переходов и критических явлений был достигнут существенный прогресс, но до сих пор даже наиболее микроскопические методы в критической динамике [30, 82] являются, по существу, феноменологическими. Эти методы, основанные на стохастических уравнениях переноса типа уравнений Ланжевена, которые обсуждались в разделе 9.2.3, позволяют вычислить так называемые динамические критические индексы для наиболее сильно расходящихся коэффициентов переноса. Однако более тонкие эффекты, связанные со слабыми аномалиями , не удается последовательно описать в рамках чисто феноменологического подхода ). По-видимому, здесь требуются новые принципы построения функционала энтропии для нелинейных флуктуаций, основанные на методе статистических ансамблей. [c.281]

Фазовые переходы являются критическим явлением, сопровождающимся самоорганизацией структур в результате кооперативного взаимодействия множества частиц, подчиняющихся одной переменной -параметру порядка - при достижении критического значения управляющего параметра. В связи с этим возникает задача изучения специфического поведения вещества, когда потеря устойчивости структуры системы обусловлена взаимодействием определенного типа упорядочения. Как установлено, эффект самоорганизации упорядоченных структур при достижении критического уровня управляющего параметра является универсальным, так как проявляется в несхожих физических объектах (жидкости твердые тела квантовые и классические системы), а также условиях сверхнизких и высоких температуры или скоростей 34 [c.34]

Синхронизм называется критическим, если направление фазового синхронизма В отличается от 90°, и некритическим, если 6 = 90°. В первом случае поверхности показателей преломления для исходной волны и ее гармоники пересекаются, что соответствует различию в направлениях для групповых скоростей (векторов Пойнтинга) обыкновенной и необыкновенной волн. Во втором — направления групповых скоростей кол-линеарны (поверхности показателей преломления касаются). Переход от критического синхронизма к некритическому можно осуществить с помощью выбора температуры кристалла. [c.780]

ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ И КРИТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИИ [c.248]

Разнообразие волновых структур в активных средах проявляется и в сложных структурах конденсированных сред. Следует прежде всего рассмотреть аналогию волновой картины пластической деформации при упругопластическом переходе в вихреобразования в движущейся трубе жидкости при переходе от ламинарного течения к турбулентному. Этому неравновесному фазовому переходу отвечает критическое число Рейнольдса. С другой стороны, переход от упругой деформации (апало1- ламинарного течения) также является неравновесным фазовым переходом, возникающем в результате потери упругой устойчивости деформируемой конденсированной среды, проявляющаяся на различных масштабных уровнях. В обоих случаях переход структуры из одного устойчивого состояния в дру1ое сопровождается порождением aBTOBOjni, как способа диссипации энергии средой в критических точках (см. главу 1). [c.254]

Я пределе, что н4РУшает регулярность упругого изменения объема бруса, вызывает скачок теплоемкости и, соответственно, фазовый термодинамический переход при критических напряжениях за пределом упругости. Граница, ядра — гетерогенной фазы, имеет коэ(1>фициент Пуассона равный нулю и является зоной деструкции тела. [c.42]

При И = О правая часть равенства равна нулю. Соответственно j(s) (п) g переход из нормального состояния в сверхпроводящее действительно является фазовым переходом второго рода. Температура перехода называется критической температурой сверхпроводящего перехода Тс- Значение Тс известных сверхпроводников незначительно п 1евышает 20 К. [c.255]

В сопловых потоках можно проследить условия фазовых переходов при значительных отрицательных градиентах давления, выявить влияние двухфазности на структуру конфузорного течения и потери кинетической энергии. Особое значение имеют анализ условий перехода через критическую скорость и оценка влияния влажности на форму линии (поверхности) перехода и, следовательно, на расходные характеристики. [c.206]

При исходной мартенситной или бейнитпой структуре кииетнка роста зерна другая. Переход через критическую точку Ас ке сопровождается измельчением структуры, зерно аустенита сохраняет те же размеры, какие были у него перед закалкой. Однако превращение а - y в этом случае сопровождается фазовым наклепом вследствие разности объемов исходных фаз образующегося аустенита. [c.42]

Существуют кристаллы, близкие по структурным свойствам к сегнетоэлектрикам. В них фазовые переходы сопровождаются критическими изменениями упругих постоянных, а ниже температуры Гк возникает спонтанно деформированное состояние, подобно тому, как в ферромагнетиках появляется спонтанно намагниченное, а в сегнетоэлектриках — спонтанно поляризованное состояние. По адалогии с сегнетоэлектриками эти ве-щества называют сегне-тоэластиками. [c.110]

В гл. 9, исследуя проблему фазовых переходов, мы указывали, что еще на заре создания молекулярной физики великие ученые (Ван-дер-Ваальс, Орнштейн, Цернике, Вейсс) сумели уловить некоторые существенные стороны явления. Весьма простые теории, сформулированные ими, д сейчас еще используются для сравнения и как исходный пункт в современных исследованиях. Однако нельзя ожидать, что классические теории (как их теперь называют) смогут описать все аспекты фазовых переходов и критических явлений. Это стало совершенно ясным после важных работ Каца, Уленбека, Хеммера, Лебовитца, Пенроуза и Либа, обсуждавшихся в разд. 9.4. Оказалось, что классические теории описывают системы частиц, взаимодействующих посредством сил притяжения, радиус действия которых бесконечен, что совершенно не соответствует реальным силам. [c.355]

Еще в начале 20 века было установлено, что классическая мехарика Ньютона, развитая для макромира, описывет движение тел по вполне определенной траектории. Квантовая механика связана с поведением квантового физического поля, определяемого существованием универсальной постоянной Планка. Она названа квантом действия. Возникновение противоречия между классической и квантовой механикой были сняты И. Пригожиным [5] (см. раздел 2.3.). В соответствии с теорией необратимых процессов И. Пригожина, эволюция любой динамической системы включает переход устойчивость - неустойчивость - устойчивость . Если такие переходы отсутствуют, то система погибает , так как не способна к своему развитию [5]. Точки перехода являются критическими (точками бифуркаций), при достижении которых возникает высокая чувствительность системы флуктуациям в связи с нарушением ее симметрии. Это определяет неравновесный фазовый переход, в процессе которого происходит самоорганизация новой структуры, более адаптивной к нарушениям симметрии [5]. Как было показано в 1 главе, отношение критических управляющих параметров для предыдущей точки бифуркаций () к последующей (Xn+i ) является мерой адаптивности системы к нарушению симметрии, связанной с функцией F еамоподбного перехода от предыдущей к последующей точке бифуркаций [c.85]

Патерсон [277] усовершенствовал эту модель, учтя процесс возврата и, таким образом, введя время жизни дополнительных дислокаций, образующихся из-за наличия внутренних напряжений. Следовательно, результирующая скорость ползучести зависит от кинетики фазового превращения (образования дислокаций), кинетики деформации (движения дислокаций) и кинетики возврата (уничтожения дислокаций). Наконец, дополнительные дислокации могут образоваться как следствие часто наблюдаемого резкого уменьшения модуля сдвига непосредственно перед фазовым переходом. Поскольку критическая длина активации источника Франка — Рида изменяется как i/a, то уменьшение модуля сдвига может привести к тому, что бо- [c.253]

В этой статье делается попытка обрисовать общую картину взаимных воздействий теории многих тел (в особенности, теории сверхпроводимости) и теории элементарных частиц за последние четверть века. Основное внимание уделяется той линии взаимных контактов этих теорий, которая прямо ведет к современным единым теориям элементарных частиц. Других важных линий, относящихся, например, к теории фазовых переходов вблизи критической точки, мы практически не касаемся. С другой стороны, мы стремились, чтобы материал статьи, лежащий на стыке теории многих тел и квантовой теории поля, был доступен специалистам и в той, и в другой области. По этой причине изложение не содержит многих существенных деталей и ведется на полукачественном уровне, имея своей главной целью дать читателю общее представление о сущности идей и их эволюции. Подробности, относящиеся к изложенным вопросам, можно найти в цитированной литературе. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...