Температура вблизи абсолютного нуля

При температурах вблизи абсолютного нуля третий закон определяет поведение большинства частных производных термодинамических функций. Независимость от обобщенных сил [c.57]

Отметим в заключение, что идеальные газы не удовлетворяют тепловой теореме Нернста. Действительно, для идеального газа производная др/дТ)у, равная R/v, при Т = О не обращается в нуль, как это должно было бы быть согласно тепловой теореме. Точно так же разность теплоемкостей Ср и Су равняется при Г = О не нулю, как этого требует тепловая теорема, а газовой постоянной R. Несоответствие свойств идеальных, т. е. сильно разреженных, газов тепловой теореме связано с неприменимостью уравнения Клапейрона—Менделеева при низких температурах. Вблизи абсолютного нуля разреженные газы подчиняются не уравнению Клапейрона—Менделеева, а более сложному уравнению состояния, учитывающему квантовые эффекты ( вырождение газа). [c.88]

Энергетическая концепция Гриффитса рассматривает разрушение твердого тела как атермический критический процесс, поэтому она физически может быть оправдана только при очень низких температурах вблизи абсолютного нуля. Для полимеров, которые представляют собой достаточно лабильные системы с резко неоднородным характером связей, энергетическая концепция Гриффитса, основанная на статистическом описании прочностных свойств, не всегда может быть положена в основу истолкования многих наблюдаемых экспериментальных фактов [8, с. 7]. [c.112]

Значения термодинамических температур вблизи абсолютного нуля получают с помощью магнитной термометрии. Для из.мерения температур магнитными методами используют температурные зависимости магнитных свойств соответствующим образом подобранных магнитных солей. Обычно используется температурная зависимость магнитной восприимчивости (активной и реактивной составляющих), а также индуктивности и остаточного магнитного момента соли. [c.22]

Определить зависимость энергии электронного газа от температуры вблизи абсолютного нуля. [c.169]

ПОНЯТИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВБЛИЗИ АБСОЛЮТНОГО НУЛЯ [c.279]

Определение температуры основано на втором законе термодинамики, и это определение, по-видимому, пригодно для любой температурной области. Почему же понятие температуры вблизи абсолютного нуля требует специального обсуждения Дело в том, что все термодинамические переменные и функции, которыми мы пользуемся для описания состояния системы, являются в действительности лишь приближениями. Эти приближения вполне удовлетворительны для всех практических целей, для которых и была развита термодинамика. Они верны, однако, только в том случае, если число степеней свободы системы очень велико. Не возникнут ли в связи с этим затруднения по мере приближения к абсолютному нулю [c.279]

Гл. 14. Понятие температуры вблизи абсолютного нуля 281 [c.281]

Оказалось, что этому правилу подчиняются и ультразвуки. Впервые на это обратил внимание знаменитый русский физик П. Н. Лебедев, ученики которого еще в 1906 г. разработали методы получения ультразвуковых колебаний и провели ряд интересных опытов с ультразвуком. Можно ожидать, что высшая граница ультразвуковых колебаний в материалах с малым поглощением находится в районе частоты в 100 млрд. гц. Ультразвуки еще более высоких частот должны поглощаться так сильно, что они будут полностью затухать уже у самой поверхности излучателя. Ультразвуки такой частоты пока еще не получены. Наиболее высокие ультразвуки, полученные сейчас, имеют частоту] 25 млрд. г//,. Звуки столь высоких частот могут распространяться — и то на очень небольшие расстояния — в кристаллах (например, кварца) при очень низких температурах вблизи абсолютного нуля. [c.10]

Низкотемпературное значение для тантала получено косвенно из измерения проводимости при температуре вблизи абсолютного нуля, а высокотемпературные значения получены путём вычитания теплоёмкости колебаний решётки (3/ ) и сомнительной поправки (С —С ) из наблюдённых молярных теплоёмкостей. Рассмотрение этого вопроса можно найти в оригинальной статье Маннинга и Ходорова. Трудно сказать, указывает ли расхождение между низкотемпературными и высокотемпературными аначениями на ошибку в простой теории теплоёмкости электронов, развитой в главе IV, или же оно обусловлено обработкой экспериментальных результатов. Во всяком случае, согласие между теоретическими и экспериментальными значениями теплоёмкостей при высоких температурах превосходно. [c.458]

Из наблюдения температурной зависимости намагниченности при низких температурах (вблизи абсолютного нуля). Подставляя в формулу (6) опытные значения 4 и Т, можно определить величину обменной энергии. Второй способ оценки [c.23]

Вблизи абсолютного нуля все термодинамические величины, характери-зуюш,ие равновесное состояние тела, перестают зависеть от температуры. Это означает, что частные производные по температуре не только энтропии, как это уже отмечалось ранее, но и всех других термодинамических функций, например,внутренней энергии,энтальпии и др., а также давления и объема при 7 —> о обращаются в нуль. [c.86]

Кроме кристаллов фазовый переход второго рода наблюдается в жидком гелии вблизи абсолютного нуля. Фазовым переходом второго рода являются также переход железа в парамагнитное состояние в точке Кюри и переход некоторых металлов и сплавов при низких температурах в сверхпроводящее состояние. С формальной точки зрения можно также считать фазовым переходом второго рода превращение жидкой фазы в газообразную или, наоборот, в критической точке, поскольку в критическом состоянии [c.142]

Из третьего начала термодинамики вытекает следующее важное следствие вблизи абсолютного нуля температуры все термодинамические величины, характеризующие равновесное состояние тела, перестают зависеть от температуры. Отсюда, в частности, следует, что частные производные по температуре от всех термодинамических функций, например энтропии, внутренней энергии, энтальпии и др., а также от давления и объема при 7—0 обращаются в нуль. [c.93]

Заслуга немецкого химика В. Нернста заключается в том, что он выдвинул предположение, в дальнейшем подтвержденное практикой и получившее наименование закона Нернста, позволяющее определять абсолютные (отсчитанные от О К) значения энтропии веществ. Нернст пришел к выводу о том, что вблизи абсолютного нуля температуры энтропии всех веществ, находящихся в равновесном состоянии, становятся неизменными и равными между собой. Сказанное и является содержанием теплового закона Нернста. [c.500]

Уравнение (58,9) показывает, что вблизи абсолютного нуля поверхностное натяжение не зависит от температуры. [c.233]

Из теплового закона Нернста вытекает, что вблизи абсолютного нуля перестает зависеть от температуры и свободная энергия F, а это значит, что энтропия системы [c.296]

Вакансии и межузельные атомы появляются в кристаллах при любой температуре выше абсолютного нуля из-за тепловых колебаний атомов. Каждой температуре соответствует равновесная концентрация вакансий, а также межузельных атомов. Например, в меди при 20-25°С содержится 10 % (ат.) вакансий, а вблизи точки плавления — уже 0,01 % (ат.) (одна вакансия приходится на 10 атомов). [c.32]

При низких температурах Су Поэтому при уменьшении магнитного поля температура резко понижается. (Однако достичь температуры Г — О таким образом нельзя. Вблизи абсолютного нуля х перестает зависеть от температуры, и производ-д [c.112]

Форма зоны Бриллюэна связана со структурой элементарной ячейки в реальном пространстве. Валентные электроны металла последовательно занимают энергетические состояния в пределах этой зоны. Объем пространства, соответствующего занятым состояниям, определяется электронной концентрацией, или числом, электронов на элементарную ячейку. Поверхность этого занятого электронами объема называется поверхностью Ферми. При температуре выше абсолютного нуля (и при обычных температурах) занятые состояния вблизи поверхности Ферми распределяются в узком интервале значений энергии, средняя величина которых носит название энергии Ферми. В связи с этим поверхность Ферми практически является изоэнергетической поверхностью. [c.224]

Выход из этой трудности можно было бы искать в том, что никакое истинное вещество не ведет себя даже приближенно подобно идеальному газу вблизи абсолютного нуля все газы конденсируются при сравнительно низких температурах. Поэтому физически недопустимо применение формулы (86) к газам при температуре, близкой к абсолютному нулю. [c.128]

Рис. 68. Зависимость характеристической температуры хлористого кальция от температуры вблизи абсолютного нуля. Ларактеристическая температура определяется в случае кривой такого типа законом Т (см. 19). (По Кеезому а Кларку.)

Фононы. Когда было выяснено, что гелий даже при абсолютном нуле будет оставаться в жидком состоянии, рядом авторов стал обсуждаться вопрос о тепловых возбуждениях в этой жидкости вблизи абсолютного нуля. Обычно допускается, что, хотя вместе с продольными волнами могут также существовать и волны сдвига, только волны перного типа возбуждаются при самых низких температурах. Нами уже рассказывалось о различных попытках экспериментального определения вклада 4)ононов в тепловую энергию жидкого гелия. Этот вклад можно опенить по теории Дебая по известной скорости первого звука или сжимаемости гелия. На основании этой теории имеем для энергии [c.877]

Рис. 11-2, Поведение Qp и Дфст вблизи абсолютного нуля температуры.

Кроме того, эксиериметтл показывают, что свойства твердых и жидких веитеств вблизи абсолютного нуля нсрестают зависеть oi температуры. Это дало основание Неристу предположить, что общая касательная к кривым параллельна оси температур (рис. 58, б), т. е. [c.208]

Но значение закона Нернста выходит за рамки расчетных интересов. Из положения о том, что энтропия вещества вблизи абсолютного нуля температуры в любом процессе не может претерпевать изменений, следует, что вещества в этой области температур неспособны к теплообмену. Это позволило Нерпсту сформулировать закон следующим образом невозможно охладить вещества до температуры абсолютного нуля путем отвода тепла. абсолютный нуль недостижим. [c.502]

Диапазон температур, с которыми приходится встречаться в научных исследованиях, очень широк — включает тысячные доли градуса вблизи абсолютного нуля, получаемые в экспериментах по глубокому охлаждению, и температуры 10 К, характеризующие состояние внутрнзвездного вещества. Наиболее изученной и освоенной областью измерений является интервал от 10 до 10 000 К. Основными практическими методами в области МПТШ являются термоэлектрический метод и методы, использующие изменение электрического сопротивления и объема рабочего вещества датчика температуры. Выше точки плавления золота помимо термопар используются (оптические) бесконтактные методы измерения температур. На их основе работают группа яркостных, цветовых и радиационных пирометров [3, 4, [c.249]

В экспериментах Лоусона и Фейербанка теплопроводность в основном определялась нормальными процессами, но скорость релаксации при таких процессах нельзя было найти из проведенного анализа. Имеются, однако, другие методы оценки величины tn получаемые с их помощью результаты можно сравнить с результатами Бермана и др. [23, 24]. Величину рассеяния вследствие N-процессов можно найти непосредственно как по увеличению рассеяния на границах в условиях пуазейлевского течения (см. 3 гл. 7), так Иу по характеристикам второго звука (волновое движение, при котором происходят колебания плотности фононов). Из таких экспериментов и по анализу теплопроводности величину тм можно выразить как функцию отношения Qo/T, где 0о — значение температуры Дебая, соответствующее теплоемкости вблизи абсолютного нуля. Из экспериментов по второму звуку и пуазейлевскому течению для существенных фононов получаем значение tn порядка 1О 2(0о/7) с, в то время как из измерений теплопроводности находим значение для степени Qo/T между 4 и 5 и меньшее значение соответствующей постоянной. [c.132]

Несмотря на малую велЕгчину вклада теплоемкости электронного газа в общую теплоемкость металла, его можно обнаружить при измерениях вблизи абсолютного нуля, так как основной вклад в теплоемкость за счет ко.ле-баний атомов решетки при этих температурах стремится к нулю по закону 7 , т. е. быстрее, чем Су. Таким образом, при очень низких температурах полная теплоемкость Су равна Су = аТ - -уТ, где первое слагаемое — теплоемкость за счет изменения энергии колебания атомов, второе — теплоемкость электронного газа. [c.276]

Пониженные температуры способствуют проявлению анизотропии катаной стали. Особенно сильно влияет глубокий холод вблизи абсолютного нуля. На рис. 3.74 представлены графики анизотропии предела прочности и предела текучести холоднокатаной нержавеющей стали при нормальной и очень низкой температуре. На схеме показано направление отбора образцов. Кривые построены по тензориальной формуле. Средние результаты испытаний нанесены точками. Анизотропия металлов обнаруживается и при испытаниях на усталость. Для прокатной стали анизотропия усталостной прочности при симметричном цикле сказывается сильнее, чем при пульсирующем. [c.224]

Величину электронного вклада можно обнаружить вблизи абсолютного нуля, так как при этих температурах вклад в теплоемкость за счет колебаний атомов решетки стремится к нулю быстрее, а именно, по закону Г . Таким образом, при низких температурах для полной теплоемкости Су получаем Су = аТ + уТ, где первое слагаемое — теплоемкость за счет изменения энергии колебания атомов, второе — теплоемкость электронного газа, коэффициент 7 = n kRI2Ep. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...