Фазовый переход теплота перехода

Так как переход теплоты и перенос вещества могут происходить независимо друг от друга, то критерий термического равновесия, выраженный уравнением (8-10), должен выполняться независимо от какого-либо межфазового переноса вещества фазы. В случае, если 3Q = О, уравнение (8-3), выражающее общий критерий равновесия для изолированной системы, также применимо. В любом случае критерий фазового равновесия, допускающего переход компонента г, выражается следующим образом [c.235]

В отличие от фазовых переходов первого рода, таких, как точки плавления или кипения, при фазовых переходах второго рода отсутствует скрытая теплота перехода. Поэтому такие переходы используются лишь как индикатор определенной температуры, а не способ ее поддержания. При затвердевании чистых металлов, которое обсуждается ниже, образец металла будет оставаться при температуре затвердевания, хотя его окружение охлаждается. В случае сверхпроводящих переходов отсутствие скрытой теплоты перехода не создает серьезных проблем. Это объясняется тем, что при низких температурах легко обеспечить необходимую точность терморегулирования, а теплоемкости и теплопроводности материалов таковы, что неоднородности температуры в криостате и инерционность объектов регулирования не создают никаких затруднений. [c.168]

Такие фазовые превращения, которые характеризуются скачками объема, внутренней энергии, энтропии и ряда других параметров, а также конечной теплотой перехода, называют фазовыми переходами первого рода. Помимо них бывают еще фазовые переходы второго рода, при которых энтропия непрерывна и теплота перехода отсутствует, но испытывает скачок, например, производная дЗ/дТ. Мы не будем их касаться. Укажем только для примера, что таким образом парамагнитное вещество переходит в ферромагнитное состояние, а металл —из нормального в сверхпроводящее. [c.123]

Различают фазовые переходы второго (II) и первого (I) рода. Фазовые переходы II рода характеризуются тем, что теплота перехода равна нулю, первые [c.35]

Теплота перехода вещества из первой фазы во вторую X=TAS=T(S — S ) или Х=Н"-Н поскольку фазовый переход является изотермно-изобарным процессом. Тогда [c.365]

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]

Для фазовых переходов первого рода (испарение, плавление, сублимация, переход из одной кристаллической модификации в другую и т. д.) характерно скачкообразное изменение энтальпии, что приводит к соответствующей скрытой теплоте перехода ДЯ. Теплоемкость при фазовом переходе первого рода, как правило, изменяется, причем теплоемкость высокотемпературной фазы может быть как больше, так и меньше теплоемкости низкотемпературной фазы. [c.198]

Переход из одной фазы в другую (фазовый переход) сопровождается, как известно, выделением или поглощением определенного количества тепла (вопрос о более тонких фазовых переходах будет рассмотрен позднее), называемой часто (скрытой) теплотой перехода q. Поскольку фазовый переход происходит при постоянных давлении и температуре, то количество поглощаемого, например, тепла равно изменению энтальпии тела. [c.251]

Различают фазовые переходы первого и второго рода. Фазовые переходы первого рода в отличие от фазовых переходов второго рода сопровождаются изменением удельного объема и энтропии системы следовательно, фазовые переходы первого рода характеризуются определенной теплотой перехода. [c.89]

Таким образом, фазовые превращения 1-го рода обладают следующими особенностями, вытекающими из вышеприведенного анализа при переходе затрачивается или выделяется теплота фазового перехода при переходе в новую фазу имеет место скачок удельного объема и энтропии веществ теплоемкость и коэффициенты термической рас- [c.82]

Полагая, что переносимая через фазовую границу теплота q есть только теплота фазового перехода, можно написать q—rj, где / определяется по уравнению (12-3), г — теплота фазового перехода. [c.266]

Как уже отмечалось в 5-5, вещество в твердой фазе может существовать в виде различных аллотропических модификаций. Эти модификации отличаются друг от друга своими физическими свойствами (кристаллическая структура, удельный объем, теплоемкость и т. д.). При этом каждая модификация существует лишь в определенной области параметров состояния , и переход из одной области в другую (т. е. от одной модификации к другой) обладает всеми признаками обычного фазового перехода при этом переходе, точно так же как в случае плавления, испарения или сублимации, скачкообразно меняются удельный объем и энтропия (следовательно, существует и теплота перехода), хотя в обеих фазах вещество находится в твердом состоянии. Наклон пограничной кривой, разделяющей в р,Г-диаграмме области существования этих модификаций, определяется обычным уравнением Клапейрона — Клаузиуса (5-107) [c.162]

В основу вывода уравнения легли термодинамические положения, которые справедливы и для фазовых переходов вода - лёд и лёд - водяной пар. Следовательно, это уравнение справедливо в указанных случаях при замене г теплотой соответствующего фазового перехода, а объёмов жидкости и пара - объёмами соответствующих фаз. Каждый из трёх фазовых переходов является изобарным и изотермическим, поэтому значения теплоты перехода равны разности энтальпий фаз [c.48]

Указанные в табл. 9 значения температуры плавления относятся к фазовому переходу твердая фаза 1Ь — жидкость. Соответствующая этому переходу теплота плавления равна (600 10) кал/моль [1.63], а изменение объема при плавлении [c.38]

При Т <Т . теплота перехода q> О — это фазовый переход первого рода. При Я = О (при Т = [c.161]

Уравнение Клапейрона - Клаузиуса позволяет решать ряд задач, относящихся к фазовым переходам первого рода. Пусть имеется некоторая физическая величина, зависящая от давления и температуры, А(Р, Т) (в качестве такой величины мы можем выбрать молярный объем К/ любой из фаз, молярную энтропию S любой из фаз, теплоемкость С/, теплоту перехода А и т. д.), и нас интересует изменение этой величины вдоль кривой равновесия фаз при изменении давления или температуры. Имеем следующие очевидные формулы [c.134]

Формулы (29.9) и (29.10) показывают, что если переход из нормального в сверхпроводящее состояние происходит в магнитном поле при Т < Т к(О), то он сопровождается скачкообразным изменением энтропии и объема, т. е. является фазовым переходом первого рода. Умножая обе части формулы (29.9) на Т, находим в этом случае выражение для молярной теплоты перехода [c.152]

Имеется полупроводник, у которого энергетическая щель зависит от плотности Числа электронов в зоне проводимости по закону А = А о — ап. Показать, что в таком веществе возможен фазовый переход первого рода, и определить температуру перехода Гк и теплоту перехода (эффективные массы электронов и дырок считать одинаковыми и потолок валентной зоны неподвижным). [c.441]

Фазовые переходы, которые изучались до сих пор, относятся к фазовым переходам первого рода. Отличительные признаки этих процессов следующие наличие скрытой теплоты перехода скачкообразное изменение удельного объема вещества при переходе из одной фазы в другую существование метастабильных состояний вблизи точек равновесия фаз. [c.211]

При определенных значениях температуры и давления возможно сушествование равновесия между разными фазами чистого вещества. Если система, находящаяся в равновесии, получает или теряет теплоту, то вещество претерпевает переход из одной фазы в другую. Такие переходы называются фазовыми переходами, а теплота, выделяемая или поглощаемая при переходе, — теплотой перехода. [c.234]

Фазовые переходы I рода не обязательно связаны с изменением агрегатного состояния. Аналогичным образом —со скачками объема и энтропии и со скрытой теплотой перехода — происходят многие полиморфные превращения в твердых телах. При таких превращениях меняется кристаллическая стрзчстура и вместе с ней —практически все другие свойства тела. В этой связи различные кристаллические модификации вещества тоже называют его фазами. [c.126]

В соотношении (1.23) т] является парамефом порядка. Длительное время фазовые переходы И рода характеризовали только с точки зрения отсутствия теплоты перехода. В настоящее время установлено, что определяющую роль в этих явлениях играют аномально растущие флуктуации вблизи Т , которыми при фазовых переходах I рода можно пренебречь. Это обусловило выделение ряда общих свойств критических точек, среди которых следует отметить масштабную инвариантность (скейлинг) и универсальность. Гипотеза масштабной инвариантности была сформулирована в 1960 г. независимо рядом ученых. Сущность гипотезы состоит в том, что вблизи критической точки единственным характерным масштабом в системе является радиус корреляции, [c.37]

Если проводник находится в магнитном поле, то превращение его в сверхпроводящее состояние сопровождается тепловым эффектом и, следовательно, является фазовым переходом первого рода. В. Кеезом показал, что в этом случае переход определяется уравнением Клапейрона—Клаузиуса. При отсутствии магнитного поля теплота перехода равна нулю и превращение и в s является фазовым переходом второго рода. [c.239]

Линию наименьшей устойчивости В. К. Семенченко называет квазиспинодалыо. В точках квазиспинодали флуктуации достигают при данных условиях наибольшего значения и система превращается в смесь флуктуационных зародышей обеих граничных (далеких от этого состояния) фаз — квазифазу или мезофазное состояние , не теряя своей макроскопической однородности. Поскольку минимум устойчивости является поворотной точкой в отношении изменения свойств фаз, он до некоторой степени аналогичен точке фазового перехода второго рода и условно его можно считать за точку закритического перехода. При этом, конечно, не нужно забывать, что закритический переход происходит на конечном интервале Т, р п других термодинамических сил. Поэтому в условной точке закритического перехода не происходит скачков энтропии, объема и других j , а только их быстрое изменение. Работа и удельная теплота перехода также равны по этой причине нулю. Сами коэффициенты устойчивости изменяются также непрерывно, а не скачком в этом состоит отличие закритических переходов от ФП II рода по Эренфесту. [c.248]

Здесь ом — теплота фазового перехода при О К, соответствующая работе, которую нужно затратить для того, чтоЗы оторвать молекулы от их соседей в конденсированной фазе и перевести их в газовую фазу. Второй член в выражении (2.14.18) соответствует энергии, которую нужно сообщ1ть системе, с тем чтобы компенсировать различие в энергиях теплового движения в конденсированной фазе и газе. В случае испарения основная часть скрытой теплоты перехода обычно отвечает первому члену в (2.14.18). Тогда уравнение (2.14.16) преобразуется к виду [c.92]

Теплота фазового превращения. При переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое требуется при неизменной температуре затратить некоторое количество теплоты, называемое теплотой фазового превращения. Теплоту фазового превращения, как и теплоемкость, можно относить либо к единице массы, либо к молю, 1либо к единице объема. Соответствующие раз- [c.200]

ТЕПЛОЕМКОСТЬ (решеточная — теплоемкость, связанная с поглощением теплоты кристаллической решеткой удельная— тепловая характеристика вещества, определяемая отношением теплоемкости тела к его массе электронная — теплоемкость металлов, связанная с поглощением теплоты электронным газом) ТЕПЛООБМЕН (излучением осущесгв-ляется телами вследствие испускания и поглощения ими электромагнитного излучения конвективный происходит в жидкостях, газах или сыпучих средах путем переноса теплоты потоками вещества и его теплопроводности теплопровод-ноетью проходит путем направленного переноса теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящего к выравниванию их температуры) ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (решеточная осуществляется кристаллической решеткой стационарная характеризуется неизменностью температуры различных частей тела во времени электронная — теплопроводность металлов, осуществляемая электронами проводимости) ТЕПЛОТА (иенарения поглощается жидкостью в процессе ее испарения при данной температуре конденсации выделяется насыщенным паром при его конденсации образования — тепловой эффект химического соединения из простых веществ в их стандартных состояниях плавления поглощается твердым телом в процессе его плавления при данной температуре сгорания — отношение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, к объему или массе сгоревшего топлива удельная — отношение теплоты фазового перехода к массе вещества фазового перехода — теплота, поглощаемая или выделяемая при фазовом переходе первого рода) ТЕРМОДЕСОРБЦИЯ — удаление путем нагревания тела атомов и молекул, адсорбированных поверхностью тела ТЕРМОДИНАМИКА — раздел физики, изучающий свойства макроскопических физических систем на основе анализа превращений без обращения к атомно-молекулярному строению вещества [c.286]

Полагая, что переносимая через фазовую границу теплота теплота фазового перехода, имеем диов= jr. Тогда можно написать, учитывая (1-3-4) и (1-3-3) [c.20]

В свободном виде—серебристо-белый, устойчивый к коррозии металл. При обычном давлении существует в двух модификациях a-Ti и P-Ti, темп-ра фазового перехода 882 С, теплота перехода 87,4 кДж/кг. Кристаллич. решётка a-Ti гексагональная с параметрами о = 295,1 пм, с=467,9 пм кристаллич. решётка p-Ti объёмно центрированная кубическая. При давлении >9 ГПа и темп-ре >900 С a-Ti переходит в гексагональный Gi-Ti. Для a-Ti плотн. 4,505 кг/дм . Характеристики Т. г л= 1660 + 20 С, [c.116]

Различие между Ф. п. 1-го рода и 2-го рода является несколько условным, т. к. нередко наблюдаются Ф. п. 1-го рода с малой теплотой перехода и сильными флуктуациями, характерными для Ф. п. 2-го рода. К ним относятся большинство Ф. п. между разл. мезофазами жидких кристаллов, нек-рые структурные Ф. п., а также многие Ф, п. в антиферромагн. состояния со сложной магн. структурой. В последнем случае, как и в нек-рых других, существование Ф. п. 1-го рода связано с сильным взаимодействием флуктуаций по теории Ландау эти переходы должны быть Ф. п. 2-го рода. Существуют также примеры противоположного типа по теории Ландау все фазовые переходы плавления должны быть Ф. п. 1-го рода, однако в ряде двумерных систем с сильно развитыми флуктуациями эти переходы оказываются Ф. п. 2-го рода. [c.273]

ФАЗОН —составная квазичастица, образуемая электроном, локализованным вблизи гетерофазной флуктуации (частный случай флуктуони). При фазовых переходах 1-го рода зародыш фазы Р, возникающий в равновесной при данной темп-ре фазе а, увеличивает термодинамич. потенциал системы, Если электрон притягивается к такой флуктуации и локализуется вблизи неё, то понижение энергии электрона может скомпенсировать увеличение термодинамич. потенциала и стабилизировать флуктуацию. В большинстве случаев радиус Ф. оказывается много больше постоянной решётки, т. е. Ф. является макроскопич. квазичастицей. Если при данных условиях радиус Ф. превосходит критич. радиус зародышей фазы Р, имеет место фазовый переход а - р. Температурная область существования Ф. вблизи точки фазового перехода тем шире, чем меньше теплота перехода. [c.274]

Уравнение (5-26), впервые полученное В. Кеезомом в 1924 г., для фазового перехода в сверхпроводнике аналогично уравнению Клапейрона—Клаузиуса для обычных систем. Температура (при Як = 0) играет в некоторой степени ту же роль, что и критическая температура системы жидкость—пар (обращение в нуль теплоты перехода, скачка энтропии и т.- д.). Однако в критической точке системы жидкость — пар переход не является фазовым переходом второго рода (по классификации Эренфеста). В частности, следует отметить, что в критической точке ряд вторых производных от термодинамического потенциала, таких, как теплоемкость Ср, величины (dv/dT)p, (dvldp)T и др., обращается в бесконечность. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...