Энергия внутренняя во внешних полях

Пусть динамически несимметричное твердое тело закреплено в кардановом подвесе, так что ось закрепления на внутренней рамке см. рис. 10 гл. 1) совпадает с перпендикуляром к круговому сечению гирационного эллипсоида и потенциальная энергия тела во внешнем поле инвариантна относительно поворотов тела на оси внутренней рамки. Тогда существует инвариантное соотношение типа Гесса, которое в системе координат, одна из осей которой (Ожз) совпадает с перпендикуляром к круговому сечению, имеет вид [c.253]

Потенциальную энергию I] системы определяют как сумму ее потенциальной энергии во внешних полях и внутренней потенциальной энергии [c.109]

Обобщенный потенциал твердого тела равен потенциалу % этого тела во внешних полях, так как внутренняя энергия тела постоянна ввиду неизменности расстояний между точками тела, те [c.342]

Полная энергия системы разделяется на внешнюю и внутреннюю. Во внешнюю энергию входят энергия движения системы как целого и потенциальная энергия системы в поле внешних сил. Вся остальная часть энергии системы называется ее внутренней энергией. [c.20]

Примечание. Это уравнение выражает первый закон термодинамики в локальной форме и указывает на то, что внутренняя энергия при необратимых процессах не сохраняется. Источник внутренней энергии определен работой вязких сил, диффузионным переносом массы во внешних полях и количеством удельной электромагнитной энергии, превращающейся во внутреннюю энергию. [c.23]

Если заданные внешние и внутренние силы являются потенциальными и стационарными, то для каждой точки (см. 11) выполняются условия 6/4, = — dUi — dU, , где U — потенциальная энергия точки в поле системы, а U, — во внешнем поле. [c.139]

Кинетическая энергия движения системы как целого И ее потенциальная энергия во внешних силовых полях во внутреннюю энергию не входят. [c.210]

Состояния с отрицательной абсолютной температурой могут наблюдаться только в таких системах, в которых внутренняя энергия и не может принимать значений, больших некоторой конечной величины (Уд и меньших некоторой конечной величины (Уд, т. е. ограничена значениями Уд и У/д. Упомянутое выше состояние ядерных спинов некоторых парамагнитных тел во внешнем магнитном поле, когда спины в основном ориентированы против магнитного поля, представляет собой неравновесное в целом (но метастабильное или квазиравновесное по отношению к достаточно малому промежутку времени) состояние с отрицательной абсолютной температурой, а с ориентацией по полю — равновесное состояние с положительной абсолютной температурой. [c.92]

Поскольку внешнее давление равно внутреннему, оно может рассматриваться как параметр состояния рабочего тела в каждом данном сечении канала. Удельный объем, выступающий в качестве заряда поля давлений, также является параметром состояния. Следовательно, удельная потенциальная энергия рабочего тела во внешнем силовом поле оказывается равной произведению двух параметров состояния самого тела и, значит, является функцией состояния рабочего тела. [c.198]

В этом уравнении внутренняя энергия, как характеристическая функция, имеет независимые переменные энтропию, объем и момент поляризации диэлектрика, т. е. U S, V, Энтальпия, свободная энергия, термодинамический потенциал и их дифференциалы могут быть получены из уравнения (17) таким же путем, как и для магнетика во внешнем магнитном поле, когда совершалась работа расширения (сжатия) вещества (пример 2а). [c.94]

Для системы—магнетик во внешнем магнитном поле — внутренняя энергия как характеристическая функция, имеет независимыми параметрами энтропию и магнитный момент магнетика, т. U = U S, М). Для этой системы уравнения (18), [c.98]

Настоящий параграф посвящен исследованию явления генерации возрастающей внешней электромагнитной энергии при возрастающей скорости (плотности) прохождения внутреннего процесса цепной реакции ядерного деления. Эффект, подобный лавинообразному квантовому возбуждению при соответствующей накачке лазерного генератора, проявляется и в ядерной среде при цепной реакции деления тяжелых ядер во внешнем (накачивающем) электромагнитном поле. [c.268]

Магнитное поле, образованное током внутреннего провода, пересекает внешний провод, создавая в нем циркулирующие вихревые токи, направление которых показано на рис. 41. На внешней поверхности провода направление вихревых токов 1 .т. противоположно направлению основного тока /, а на внутренней поверхности их направления совпадают, поэтому происходит как бы вытеснение тока к внутренней поверхности провода. В результате токи во внутреннем и внешнем проводах смещаются к внутренним, обращенным друг к другу поверхностям. Эффект смещения увеличивается с возрастанием частоты, и при высоких частотах энергия вытесняется из толщи проводов в диэлектрик, который и является средой, где распространяются волны электромагнитной энергии. Провода в этом случае лишь задают направление движению электромагнитных волн, а переменный ток проникает в провод на небольшую глубину, называемую глубиной проникновения. [c.65]

НИИ значение потенциала, в котором происходит движение решетки, при определенной конфигурации положений ядер равно полной энергии основного состояния, причем эта энергия вычисляется при неподвижных ядрах в той же самой конфигурации. В дальнейшем изложении мы в той мере исходим из модельных допущений п. 3.161, в какой мы учитываем связанные с колебаниями электрические поля наряду с этим принимается во внимание периодичность кристалла. Определяющие соотношения для колебаний решетки (уравнения для плотности энергии, уравнения движения и др.) содержат в явном виде как механические компоненты, так и компоненты внутренних электрических полей в кристалле. Необходимые принципиальные познания об оптических (в особенности о нелинейных оптических) свойствах мы можем получить уже при изучении относительно простых кристаллов или модельных кристаллов так, например, мы рассмотрим решеточные волны линейной цепочки и в трехмерном представлении колебания решетки с определенным направлением поляризации и распространения в оптически изотропных кристаллах с двумя ионами в элементарной ячейке. Сначала мы займемся невозмущенной системой и изучим длинноволновые оптические колебания решетки (оптические фононы) и колебания поляризации (фо-нон-поляритоны), представляющие собой смешение решеточных и электромагнитных колебаний [3.1-2]. Затем мы перейдем к рассмотрению взаимодействия решетки с внешним полем излучения. Квантовое описание основных соотношений для невозмущенной системы, а также для взаимодействия с внешним полем излучения может быть успешно выполнено как в качественной, так и в количественной формах по аналогии с классическим рассмотрением. В ч. I и до сих пор в ч. II мы еще не обсуждали решеточные колебания, и поэтому нам придется начать издалека. [c.371]

Построение матрицы жесткости элемента для изгибаемых стержня или пластины с учетом деформаций сдвига не может быть осуществлено в явном виде посредством подстановки поля поперечных перемещений (15.14а) в суммарное выражение энергий изгиба и сдвиговых деформаций. Как уже отмечалось (12,49], требование, что при изгибе балок плоские сечения остаются плоскими, приводит к внутреннему ограничению, исключающему деформации сдвига. Когда это ограничение снято, то появляются сдвиговые деформации, обусловливающие дополнительный вклад во внутреннюю энергию, и для того чтобы сохранилось равенство величин внутренней энергии и работы внешних сил, необходимо такое же увеличение работы внешних сил. Таким образом, узловые силы соответствуют возросшим значениям перемещений, и так как коэффициент жесткости определяется по единичному смещению, то значение силы, вызывающее единичное смещение при допущении сдвиговых деформаций, должно уменьшиться. [c.377]

Вообще говоря, потенциал взаимодействия ядер с электронами — это потенциал кулоновского типа, и поэтому он достаточно велик (по модулю) вблизи ядер. При этом химическая связь и многие физические свойства определяются внешними электронами, поскольку внутренние электроны атома спариваются, с трудом возбуждаются и не вносят ощутимого непосредственного вклада ни в энергию связи, ни в другие характеристики кристалла. Однако было бы ошибкой пренебречь ими полностью. Их особая роль состоит в том, что они экранируют внешние электроны от поля ядра, как бы уменьшая его, притом весьма существенно. Это позволяет во многих случаях считать, что на внешние электроны действует потенциал , заметно меньший потенциала ядра и являющийся достаточно слабым. С таким потенциалом оперировать оказывается несравненно проще, поскольку он допускает использование теории возмущений во втором и третьем порядках. Суще- [c.55]

Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам выражается первым началом термодинамики — внутренняя энергия Е системы является однозначной функцией ее состояния и изменяется только под влиянием внешних сил. Термодинамическая система может совершать работу — это может быть работа расширения против сил внешнего давления, работа увеличения поверхности против сил поверхностного натяжения, работа перемещения вещества в поле тяготения и т.п. Несмотря на различия физической сущности различных видов работы, общим для них является то, что соотношения для подсчета величины работы А во всех случаях являются структурно-одинаковыми и имеют вид [c.10]

Основные процессы в ТЭП термоэлектронная эмиссия с уровня Ферми эмиттера в МЭЗ. перенос электронов через МЭЗ, конденсация электронов на уровень Ферми коллектора с выделением теплоты конденсации, перенос электронов через внешнюю цепь. В этих процессах происходит трансформация кинетической энергии электронов эмиттера в потенциальную во внутреннем электрическом поле преобразователя. Потенциальная энергия электронов [c.520]

Принцип местного влияния. При исследовании температурных полей системы тел необходимо учитывать условия теплообмена на границах системы. Чем сложнее система, тем больше она содержит внешних и внутренних границ, тем более затруднительным становится изучение температурных полей. Например, радиоэлектронный аппарат, состоящий из нескольких блоков, имеет большое число различных перегородок и шасси, которые являются границами, разделяющими характерные части системы. В свою очередь на шасси расположены многочисленные элементы разной формы, которые условно можно рассматривать как ограниченные области, занятые источниками энергии. Формы и размеры этих областей могут оказывать существенное влияние на характер температурного поля. Учет условий теплообмена на всех границах системы может сделать задачу столь сложной и трудоемкой, что исследование ее температурного поля окажется нецелесообразным. Однако для практических расчетов не всегда необходимо знание температуры во всех точках системы, иногда достаточно ограничиться выяснением температурного поля в некоторых ее областях. В этом 3 51 [c.51]

Активационная энергия процесса Uа определяется работой образования новой поверхности отделяющейся частицы за вычетом, во-первых, работы внешних сил (или внутренних упругих полей, обусловленных локальными концентрациями напряжений около дефектов) и, во-вторых, члена Т .S, где AS — при- [c.232]

С помощью этого закона изменения механической энергии системы относительно инерциальной системы отсчета получим закон сохранения механической энергии системы. Действительно, если потенциальная энергия системы во внешних полях явно от времени не зависит, а диссипативные силы внешние и внутренние) отсутст-еуют, т. е. если [c.109]

РЕ — внутренняя. энергия самого диэлектрика плюс потенциальная энергия его во внешнем поле Е. Как ясно из написанного выше дифференциального соотношения, энтропия 5 при разных вариантах выбора а смькшр своего не мбняет. Свободная энергия [c.158]

Когда в структуре образца имеются дефекты, препятствующие движению доменной границы, влияние этих дефектов приводит к изменению внутренней энергии Е системы при движении границы через образец (рис. 1-8,а и б). Положению равновесия системы во внешнем поле с малой напряженностью соответствует условие (1-68). При дальнейшем возрастании напряженности поля граница передвигается в положение, соответствующее на кривой Е х) точкам с возросшим значением градиента с1Е1с1х. Если при этом в некоторой точке кривой Е х) начинается уменьшение градиента с1Е1йх (например, в точке Ь), тогда достигается состояние, соответствующее условию [c.39]

Самопроизвольно, или спонтанно, т. е. без воздействия внешнего поля излучения, атом перейти на более высокий энергетический уровень не может, так как это противоречило бы закону сохранения энергии. Возможны переходы атома с более высокого энергетического уровня на более низкий двух видов во-первых, вынужденные, обусловленные внешними по отношению к аюму причинами во-вторых, самопроизвольные, или спонтанные, обусловленные внутренними причинами. [c.74]

Иные условия имеют место для систем, в которых возможные значения внутренней энергии ограничены между некоторыми минимальными и максимальными значениями, т. е. /мии<С/< /макс. В этом случае W ни при каких значениях U не обращается в бесконечность, и поэтому возможны как положительные, так и отрицательные значения абсолютной температуры. Таким образом, равновесные состояния с отрицательной абсолютной температурой могут наблюдаться только в таких системах,, в которых внутренняя энергия не может принимать значений, больших некоторой конечной величины. Упомянутое выше состояние ядерных спинов некоторых парамагнитных тел во внешнем магнитном поле, когда спины в основном 0 риентир0ваны против, магнитного поля, представляет собой квазиравновеоное состояние с отрицательной абсолютной температурой, а с ориентацией по полю — равновесное состояние с положительной абсолютной температурой. [c.106]

Магнитные свойства материалов обусловлены внутренними скрытыми формами движения электрических зарядов, представляющими собой элементарные круговые токи. Такими круговыми токами являются вращение электронов вокруг собственных осей — электронные спины и орбитальное вращение электронов в атомах. Явление ферромагнетизма связано с образованием внутри некоторых материалов ниже определенной температуры (точки Кюри) таких кристаллических структур, при которых в пределах макроскопических областей, называемых магнитными доменами, электронные спины оказываются ориентированными параллельно друг другу и одинаково направленными. Таким образом, характерным для ферромагнитного состояния вещества является наличие в нем самопроизвольной (спонтанной) на.магниченности без приложения внешнего магнитного поля. Однако, хотя в ферромагнетике и образуются самопроизвольно намагниченные области, но направления магнитных моментов отдельных доменов получаются самыми различными, как это вытекает из закона о минимуме свободной энергии системы. Магнитный поток такого тела во внешнем пространстве будет равен нулю. Возможные размеры доменов для некоторых материалов составляют около 0,001—10 мм при толщине пограничных слоев между ними в несколько десятков — сотен атомных расстояний. У особо чистых материалов размеры доменов могут быть и больше. Существование доменов удалось показать экспериментально. При очень медленном перемагничивании ферромагнитного образца в телефоне, соединенном через усилитель с катушкой, охватывающей образец, можно различать отдельные щелчки, связанные непосредственно со скачкообразными изменениями индукции. На полированной поверхности намагничиваемого образца ферромагнетика можно обнаружить появление тип1 чных узоров, образующихся с помощью осаждения тончайшего ферромагнитного порошка на границах от- [c.267]

Большее распространение получил метод синтеза, при использовании к-рого заданными являются параметры пучка—форма, первеанс или энергия и ток пучка, а определяемыми—необходимые для формирования данного пучка электрич. и магн. поля. В этом методе решаются две задачи—внутренняя и внешняя. Внутр. задача включает решение системы ур-ний, описывающих движение электронов внутри пучка, нахождение соотношений, характеризующих электрич. и геом. параметры пучка внешняя — нахождение электрич. полей, создаваемых системой электродов с определ. потенщ1алами, и магнитных, создаваемых катушками с током или пост, магнитами. Во внутр. части задачи распределение потенциала в пучке описывается ур-нием Пуассона, во внешней — распределение потенциала вне пучка описывается ур-нмем Лапласа. [c.552]

Как уже отмечалось, интерес к немарковским кинетическим уравнениям возник в связи с началом активного исследования быстрых процессов в веществе иод действием мощного лазерного излучения. Тот факт, что уравнение Левинсона не нарушает закон сохранения полной энергии, явился приятной неожиданностью . Казалось, что включение эффектов памяти ведет лишь к техническим сложностям в решении кинетических уравнений и не создает каких-либо принципиальных проблем. Очень скоро, однако, численное решение кинетических уравнений типа уравнения Левинсона показало, что все они обладают серьезными дефектами [94]. Во-первых, в процессе решения возникали нефизические отрицательные значения одночастичной функции распределения. Оказалось также, что уравнение Левинсона не описывает релаксацию системы к равновесию после окончания действия внешнего поля и, вообще, в пределе больших времен его решение не стремится к какой-либо стационарной функции распределения. Формальные причины такого поведения решений уравнения Левинсона легко обнаружить. В отличие от интеграла столкновений Улинга-Уленбека (4.1.86), интеграл столкновений Левинсона (4.5.14) не обращается в нуль если в него подставить равновесные распределения Ферми или Бозе ). Иначе говоря, уравнение Левинсона не имеет равновесного решения Поэтому нет ничего удивительного в том, что уравнение Левинсона предсказывает нефизическое поведение системы на стадии релаксации после окончания действия поля. Впрочем, поскольку это кинетическое уравнение имеет внутренние дефекты, возникают сомнения и в его применимости к описанию стадии возбуждения системы полем. [c.313]

Радиационные пояса Земли — области пространства, заполненные заряженными частицами, захваченными магнитным полем Земли (геомап итная ловушка), Условное разделение радиационных поясов на внутренний и внешний является очень четким для электронов и протонов больших энергий (электроны >100 кэВ и протопы >30 МэВ). Протоны с энергией >30 МэВ сун1еств>ют только во внутрен 1ем радиационном поясе. [c.40]

ВОСПРИИМЧИВОСТЬ — характеристика (диэлектрика, показывающая его способность поляризоваться в электрическом поле магнетика, показывающая его способность намагничиваться в магнитном поле) ВЯЗКОСТЬ [—свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой динамическая — количественная характеристика сопротивления жидкости или газа смещению одного слоя относительно другого кинематическая— отнощение динамической вязкости к плотности жидкости или газа магнитная — отставание во времени изменения магнитных характеристик ферром нетика от изменения напряженности внешнего магнитного поля объемная — величина, характеризующая процесс перехода внутренней энергии в тепловую при объемных деформациях среды (вторая вязкость) структурная — вязкость, связанная с возникновением структуры в дисперсных системах ударная — поглощение механической энергии твердыми телами в процессе деформации и разрущения под действием ударной нагрузки] [c.228]

КОЛЕБАНИЯ (вынужденные [возникают в какой-либо системе под влиянием внешнего воздействия переменного пружинного маятника (характеризуется переходным режимом и установившимся состоянием вынужденных колебаний резонанс выявляется резким возрастанием вынужденных механических колебаний при приближении угловой частоты гармонических колебаний возмущающей силы к значению резонансной частоты) электрические осуществляют в электрическом колебательном контуре с включением в него источника электрической энергии, ЭДС которого изменяется с течением времени] гармонические относятся к периодическим колебаниям, а изменение состояния их происходит по закону синуса или косинуса затухающие характеризуются уменьшающимися значениями размаха колебаний с течением времени, вызываемых трением, сопротивлением окружающей среды и возбуждением волн когерентные должны быть гармоническими и иметь одинаковую частоту и постоянную разность фаз во времени комбинационные возникают при воздействии на нелинейную колебательную систему двух или большего числа гармонических колебаний с различными частотами кристаллической решетки является одним из основных видов внутреннего движения твердого тела, при котором составляющие его частицы колеблются около положений равновесия крутильные возршкают в упругой системе при периодически меняющейся деформации кручения отдельных ее элементов магнитострикционные возникают в ферромагнетиках при их намагничивании в периодически изменяющемся магнитном поле модулированные имеют частоту, меньшую, чем частота колебаний, а также определенный закон изменения амплитуды, частоты или фазы колебаний неавтономные описываются уравнениями, в которые явно входит время некогерентные характерны для гармонических колебаний, частоты которых различны незатухающие не меняют свою энергию со временем нормальные относятся к гармоническим собственным колебаниям в линейных колебательных системах [c.242]

Механизм высокоэластичной деформации [22]. Высокоэластичное состояние является промежуточным физическим состоянием между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комплексе механических свойств эластомера можно обнаружить элементы свойств жидкого и стеклообразного тела. В простой жидкости молекулы легко перемещаются тепловым движением. Внешнее силовое поле дает преимущество перемещению в направлении поля, что приводит к возникновению макроскопически наблюдаемого течения жидкости. Развитие высокоэластичной деформации можно рассматривать как течение звеньев или групп звеньев макромолекулы под влиянием внешних сил. С этой точки зрения полимеры (и, в частности, эластомеры) близки к жидкостям. Однако, поскольку все звенья в цепи связаны, а цепи сшиты в пространственную сетчатую структуру, то их течение ограничено связями и не является необратимым. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластичном состоянии возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул при отсутствии заметных перемещений макромолекулы в целом. Тепловые движения п эиводят к многочисленным-конформациям этих участков, при которых расстояние между узлами цепей пространственной сетки намного меньше контурной длины участков цепи. Под действием внешней силы цепи изменяют свои конформации, причем проекции участков в направлении деформации удлиняются (или сокращаются). Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов этих участков из одного положения в другое, т. е. протекает во времени [4, 49]. Этим объясняется отставание высокоэластичной деформации от изменения внешней нагрузки. Процесс перегруппировки сегментов сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием механической энергии. После прекращения действия внешней силы участки цепи под действием теплового движения вновь вернутся в наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. По терминологии термодинамики переход в более вероятное состояние системы связан с возрастанием энтропии. Поэтому эластомеры имеют энтропийный характер деформации деформация связана с уменьшением энтропии, а возвращение в начальное положение — с увеличением ее. На основе законов термодинамики разработана статистическая (кинетическая) теория деформации и прочности полимеров, устанавливающая связь механических характеристик с температу-4 51 [c.51]

Как уже отмечалось, в качестве беспотоковых мы рассматриваем такие процессы, в которых никакая жидкость не пересекает границы устройства или установки, являющихся нашей системой. Это позволяет производить энергетические расчеты применительно к данному устройству или установке на основе уравнений сохранения энергии (7.4) или (7.5) (в зависимости от обстоятельств). Эта процедура была названа анализом системы в отличие от контрольно-объемного анализа, применяемого в следующем разделе к процессам, протекающим при наличии потоков. Некоторые простые применения этих уравнений иллюстрируются на рис. 7.2. Во всех случаях рассматриваются простые системы (в смысле определения, данного в разд. 5.3), а именно макроскопически однородные и изотропные системы, внутреннее состояние которых пренебрежимо мало изменяется под действием поверхностного натяжения, внешних силовых полей и деформации твердых фаз. [c.85]

На рис. 2.20 схематически представлена конструкция магнитного демпфера на вихревых токах, также разработанная фирмой Дженерал Электрик . Вместо вязкой жидкости для диссипащ1и энергии используется медная оболочка 4. Во внутренней сфере 3 расположено шесть постоянных стержневых магнитов 2, соединенных в центре. Это магнитное устройство обеспечивает сцепление с магнитным полем, ди агнитную подвеску и создание вихревых токов для демпфирования [85]. Внешняя сфера 1 жестко соединена со штангой 5. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...