Параметр макроскопический внешний

Не все макроскопические параметры системы независимы. Говорят, что f есть число степеней свободы макроскопической системы, если она описывается / независимыми параметрами. Среди разнообразных связей между характеристиками системы важное место занимают уравнения состояния. Так называется любая зависимость равновесного внутреннего параметра от внешних параметров и температуры. Различают термические уравнения состояния, если задана обобщенная сила А как функция от X и Т, и калорическое уравнение состояния, если внутренним параметром является энергия. [c.89]

Равновесным процессом изменения состояния тела называется непрерывная последовательность равновесных его состояний, получаемая непрерывным изменением макроскопических внешних и внутренних параметров 0 при этом, конечно, сам вид функций Я(р, д, д), /(Я, 0), Я( 1, 0) не изменяется, т, е. их изменения за счет приращений р-г, 0х выражаются полными дифференциалами [c.38]

Макроскопические величины, характеризующие состояние термодинамической системы, а следовательно, и ее свойства, называют термодинамическими параметрами. Различают внешние параметры, связанные с состоянием окружающей рассматриваемую систему среды, и внутренние параметры, отвечающие состоянию самой системы. [c.4]

Вообще говоря, теплоизолированное тело еще не является изолированным полностью. Со стороны других тел на него могут воздействовать обычные механические силы, которые играют роль внешних параметров, определяющих состояние его термодинамического равновесия. Нас будет интересовать, как с этими силами связаны другие макроскопические величины, описывающие систему. [c.79]

Всякий материальный объект, всякое тело, состоящее из большого числа частиц, называется макроскопической системой. Размеры макроскопических систем всегда значительно больше размеров атомов и молекул. Все макроскопические признаки, характеризующие такую систему и ее отношение к окружающим телам, называются макроскопическими параметрами. К их числу относятся такие, например, величины, как плотность, объем, упругость, концентрация, поляризованность, намагниченность и т. д. Макроскопические параметры разделяют на внешние и внутренние. [c.14]

Если, кроме того, в системе не только все параметры постоянны во времени, но и нет никаких стационарных потоков за счет действия каких-либо внешних источников, то такое состояние системы называется равновесным состояние термодинамического равновесия). Термодинамическими системами обычно называют не всякие, а только те макроскопические системы, которые находятся в термодинамическом равновесии. Аналогично, термодинамическими параметрами называются те параметры, которые характеризуют систему в ее термодинамическом равновесии. [c.15]

Все макроскопические признаки, характеризующие такую систему и ее отношение к окружающим телам, называются макроскопическими параметрами. К их числу относятся такие, например, величины, как плотность, объем, упругость, концентрация, поляризация, намагничивание и т. д. Макроскопические параметры разделяются на внешние и внутренние. [c.13]

Параметры состояния, описывающие поведение макроскопической системы, могут быть подразделены на внешние и внутренние. [c.12]

Уравнение состояния. Равновесное состояние термодинамической системы, а следовательно, и макроскопические свойства системы в состоянии равновесия вполне определяются ее внешними параметрами и температурой. [c.12]

Из сказанного следует, что при одних и тех же внешних условиях система может находиться во множестве различных состояний, т. е. возможны отклонения значений параметров от их равновесных значений, называемые флуктуациями. Флуктуации представляют собой самопроизвольные, происходящие в результате теплового движения частиц отклонения значений макроскопических параметров системы от их средних (наиболее вероятных) величин и являются следствием статистической природы этих величин. В частности, в изолированной системе флуктуации сопровождаются уменьшением энтропии системы и, следовательно, противоречат второму закону термодинамики в его макроскопической трактовке. Тем самым флуктуации определяют границу применимости второго закона термодинамики. [c.148]

Макроскопические величины, характеризующие состояние системы, называют термодинамическими параметрами. Параметры разделяют на внешние (определяемые положением не входящих в систему внешних тел) и внутренние (определяемые положением и совокупным движением входящих в систему частиц). Например, объем системы V является внешним параметром, а внутренняя энергия и — внутренним. Очевидно, значение внутренних параметров зависит от значения внешних параметров системы. [c.31]

Если при постоянных внешних условиях неизменны не только параметры системы, но и отсутствуют какие-либо стационарные потоки вещества и энергии, так что макроскопические свойства системы, сравниваемые в два различных момента времени, одинаковы, то говорят, что система находится в состоянии термодинамического равновесия. [c.31]

Равновесным термодинамическим состоянием называется состояние тела, которое не изменяется во времени без внешнего энергетического воздействия. Параметры равновесного состояния во всей массе тела одинаковы и равны соответствующим параметрам внешней среды. В состоянии термодинамического равновесия исчезают всякие макроскопические изменения (диффузия, теплообмен, химические реакции), хотя тепловое (микроскопическое) движение молекул не прекращается. [c.6]

Важное значение имеет утверждение термодинамики о том, что равновесное состояние термодинамической системы, а следовательно, и значения макроскопических свойств системы в состоянии равновесия вполне определяются ее внешними параметрами и температурой. [c.14]

Подавляющее большинство разрушений элементов конструкций в эксплуатации, в том числе и авиационных, происходит в условиях макроскопической ориентации плоскости треш ины нормально к поверхности детали. Одновременно с этим доминирует нормальное раскрытие берегов трещины при разнообразном многопараметрическом внешнем воздействии, о чем свидетельствуют параметры рельефа излома, формируемые в направлении роста трещины. Следует подчеркнуть, что речь идет не только о подобии ориентировки трещины, но и о подобии между последовательностью реализуемых механизмов разрушения при распространении трещины в эксплуатации в случае многоосного нагружения и в лабораторном опыте, когда осуществлено одноосное циклическое растяжение образца с различной асимметрией. Указанное геометрическое и физическое подобие позволяет ввести универсальное описание процесса роста усталостных трещин по стадиям при многопараметрическом внешнем воздействии. [c.233]

Усталость — это полная потеря свойств (или разрушение) элемента конструкции, наступившая после действия на него переменной нагрузки, максимальная амплитуда которой по величине меньше статической, монотонно прикладываемой нагрузки, вызывающей разрушение этого элемента. Процесс разрушения и усталости металлов зависит от состава, особенностей металлургического процесса, геометрии образца (элемента конструкции), вида нагрузки, времени и условий внешней среды. Для композитов число влияющих параметров необходимо увеличить по крайней мере вдвое из-за наличия в материале двух фаз. Более того, необходимо также учесть и влияние поверхности раздела, что приведет к еще большему усложнению задачи. Конечно, ни одна приемлемая модель для предсказания процесса разрушения не мол<ет одновременно включить все вышеупомянутые параметры. Действительно, невозможно себе представить систему черного ящика , у которого на входе — весь комплекс переменных параметров, а на выходе — только скорость роста разрушения и время достижения предельного состояния. Поэтому не существует единого подхода для определения усталостного разрушения для металлов (которые по крайней мере при макроскопическом подходе рассматриваются как однородные). Для композитов проблема тем более усложняется вследствие присущей им неоднородности. Усталости композитов посвящены многочисленные работы. Достижения и современные тенденции в этой области обобщены в работах [49, 50]. [c.84]

Методы определения параметров контактно-фрикционной усталости материалов. При испытаниях материалов иа усталостное изнашивание необходимо обеспечить повторное деформирование микрообъемов материала поверхностного слоя выступами контр-тела при трении со смазкой и без нее. Внешним признаком усталостного износа должно быть отсутствие (вплоть до разрушения) каких-либо макроскопических изменений поверхностей трения. Признак начала усталостного разрушения поверхности трения — лавинообразное образование частиц износа. Испытания могут проводиться в условиях упругого, пластического и упругопластического контакта. [c.225]

Допустим, что имеется находящаяся под всесторонним одинаковым внешним давлением термодинамическая система, которая характеризуется тремя макроскопическими параметрами температурой, объемом и давлением. Уравнение состояния ее будет [c.14]

Один из возможных выходов из этой ситуации заключается в использовании интуитивных феноменологических соотношений, связывающих потоки различных физических величин с градиентами параметров системы. Например, если для газа, не подверженного действию внешних сил, ввести согласующееся с опытом предположение о том, что макроскопические потоки в нем возникают при наличии градиента плотности и скорость потока и, пропорциональна этому градиенту — закон Фика [c.526]

Заменяя параметр S деформацией ползучести s , являющейся внешней макроскопической механической величиной, получают [c.120]

Поскольку долговременная стабильность частоты определяется главным образом макроскопическими изменениями в генераторе, долговременную стабильность часто указывают, относя ее к удобным периодам усреднения (минуты, часы, дни) при определенных значениях различных внешних параметров (давление, время прогрева, температура, сетевое напряжение и др.) При очень больших временах усреднения максимальная долговременная стабильность [c.409]

Указанные соображения о теплопередаче, понятные с точки зрения статистической физики, лежат в основе феноменологического определения температуры в термодинамике. Возьмем две системы с фиксированными внешними параметрами. Пусть каждая из них находится в равновесии. Если привести их в контакт, чтобы они могли взаимодействовать и обмениваться энергией, то произойдет одно из двух либо обе системы останутся в равновесии и, следовательно, объединенная система тоже окажется в равновесии, либо равновесие систем нарушится, их состояние изменится. Таким образом, все макроскопические системы обладают свойством находиться или не находиться в равновесии друг с другом при указанных условиях. Возникает необходимость охарактеризовать состояние термодинамических систем специфической величиной, которая и получила название термодинамической температуры. [c.61]

Уже говорилось, что в статистической физике макроскопические величины рассматриваются как средние по внутреннему микроскопическому движению. Каноническое распределение описывает системы с постоянной температурой и внешними параметрами. Для таких объектов справедливо правило все внутренние термодинамические параметры системы являются средними значениями соответствующих физических величин по ансамблю с каноническим распределением вероятностей. [c.98]

Напомним, что согласно формуле Больцмана [см. (6.10)] энтропия системы в некотором макроскопическом состоянии определяется логарифмом числа микросостояний, его реализующих. Внешние параметра и температура считаются фиксированными, а энергия может принимать различные значения. Вместе с энергией будет изменяться энтропия. Поэтому в этих условиях энтропия будет вычисляться по формуле (14.3) [c.100]

Говоря о тождественных внешних условиях для систем ансамбля, мы имеем в виду, что все системы приготовлены одинаковым образом и характеризуются одинаковыми значениями макроскопических параметров. [c.14]

Отметим, что равновесное распределение может зависеть от некоторых внешних макроскопических параметров, определяющих ансамбль. Например, статистический оператор eq( ) параметрически зависит от объема и полного числа частиц если оно сохраняется для всех систем ансамбля. [c.53]

Экстремальность микроканонического ансамбля. Рассмотрим статистический ансамбль замкнутых энергетически изолированных систем с постоянными объемом V и числом частиц N. Предполагается, что все системы имеют одинаковую энергию Е с точностью до АЕ Е. Такой ансамбль представляет макроскопическое состояние с заданными внешними параметрами Е, N иУ. [c.53]

Уравнения (1,264), (1,266), (1,268) полностью определяют поведение самоорганизующейся системы с замороженным беспорядком. При этом следует различать макроскопические величины до. Хо и микроскопические д,х (первым отвечает частота а = О, вторым — предел и - 0). Характерная особенность такой иерархии состоит в том, что макроскопические значения 50. Хо зависят только от интенсивности замороженного беспорядка р, а микроскопические д, х — от термического беспорядка ст. Соответственно при определении до, хо величина а должна полагаться равной значению <г (р) на линии потери эргодичности, а для д, X критическое значение р <т) принимает интенсивность замороженного беспорядка. В результате уравнения (1,264), (1.266) определяют макроскопические величины Яо,Хо> а уравнение (1.268) — микроскопические д,х- При этом роль параметров состояния играют внешняя добавка /ел к самосогласованному полю / (далее полагаем Дх = 0), дисперсия р поля /, задающая интенсивность замороженного беспорядка (1,247) и параметр термического беспорядка а = 5е/5с. [c.104]

Макроскопическая остаточная деформация растяжения или сжатия поликристаллического твердого тела является результирующей микроскопического процесса дробления кристаллических зерен, при котором сплошность или объем тела практически сохраняются или изменяются крайне мало. Этот необратимый дислокационный процесс, протекающий под действием внешних сил, хорошо наблюдать электронно-микроскопическим или рентгенографическим методами. Важно обратить внимание на то, что в результате исследования деформаций, напряжений и структурных изменений, определяющих свойства металла в процессе деформирования, установлена их взаимосвязь. Выше рассмотрен экспериментальный факт связи механических свойств и параметров микроструктуры однократно деформированного металла — линейной зависимости остаточной деформации б и истинного напряжения течения 5 в виде = (5 — 8е)1у, где у — тангенс угла наклона линейной диаграммы 5 — 61/2 [д]] [c.12]

Итак, для термодинамических систем имеет место принцип макроскопической необратимости, который можно сформулировать сле-дуюш,им образом. Всякая термодинамическая система, замкнутая неподвижными механическими системами в ограниченной области пространства, с течением времени рано или поздно сама собой переходит в некоторое предельное состояние, в котором она затем остается неопределенно долго. В предельном состоянии (или состоянии равновесия) нет никаких видимых изменений, в частности нет механического движения. Состояние равновесия однозначно определяется значениями внешних механических параметров и энергией системы. [c.25]

В целом проблема описания неравновесных состояний и происходящих в статистических системах процессов очень сложна. В предыдущих разделах уже отмечалось, что не всякие необратимые процессы вообще целесообразно описывать с достаточной степенью детализации хотя бы потому, что многие из них (мы условно называли их существенно турбулентными) во всех своих деталях не могут быть даже повторены на эксперименте. Поэтому естественен первый шаг в построении теории — попытаться описать регулярные необратимые процессы, которые при создании одних и тех же макроскопических внешних условий с заранее условленной точностью воспроизводятся на опытен Из всего многообразия таких неравновесных процессов мы выберем только те, в которых состояния участвующих в них неравновесных систем уже можно (как и в квазитермодинамической теории флуктуаций) описывать с помощью локальных значений термодинамических параметров. Примерами таких процессов могут служить достаточно хорошо экспериментально воспроизводимые и давно изученные процессы диффузии, вязкого перетекания, явлений, связанных с протеканием электрического тока и других явлений, для количественного описания которых используются достаточно обиходные параметры, харак1 ризующие термодинамические состояния разных частей системы, такие, как температура, плотность, давление, разность потенциалов и т. п. [c.198]

Полученные данные свидетельствовали о структурно-ориентационной неустойчивости мезоструктуры в поле приложенных внешних сил. и выявляемые полосы с мелкими зернами оказывали на критическое состояние материала при переходе от мезо- к макроскопическому масштабу. Они оказывались предвестником образования ые-сплошностей, способных насквозь пересечь деформируемую листовую заготовку. Установлено, что управляющим параметром в использованной термомеханической обработке являлось критическое обжатие, связанное с де юрмационными возможностями сплава. [c.31]

В настоящее время приведение спиновой системы в состояние с отрицательной абсолютной температурой достигается с помощью 180-градусного высокочастотного импульса, который, действуя на образец в течение промежутка времени At, сравнимого с Х2, поворачивает макроскопический магнитный момент на 180°. Таким образом, процесс перехода системы от положительных термодинамических температур к отрицательным является принципиально неравновесным, так как изменение внешнего параметра (напряженности поля), приводящее к такому переходу, происходит за время, сравнимое с временем релаксации Тз- Очевидно, что для необычных систем возможны случаи, когда состояния, достижимые из данного состояния нестатически, недостижимы из него квазистатически. [c.141]

Равновесным термодинамическим состоянияем называется состояние рабочего тела, которое не изменяется во времени без внешнего энергетического воздействия. Параметры равновесного состояния по всей массе рабочего тела одинаковы и равны соответствующим параметрам внешней среды. В состоянии термодинамического равновесия исчезают всякие макроскопические изменения (диффузия, теплообмен, химические реакции), хотя тепловое (микроскопическое) движение молекул не прекращается . Термодинамика изучает главным образом свойства систем, находящихся в равновесном состоянии. Последовательное изменение состояния рабочего тела, происходящее в результате его энергетического взаимодействия о окружающей его средой, называется термодинамическим процессом. В термодинамическом процессе обязательно изменяется хотя бы один параметр состояния. [c.10]

При микроскопическом анализе указанного типа неустойчивости тела под нагрузкой в простейшем случае рассматривается "переход" закрепленных дислокаций в подвижные, обусловленный действием внешних сдвиговых напряжений [146]. Процесс раскрепощения дислокаций сказывается на макроскопических свойствах кристалла, а именно на его упругих свойствах. Считая, что в данном случае происходит фазовый переход II рода, в качестве параметра порядка выбирают число подвижных дислокаций п. В упругой области (высокосимметричная фаза) и = О, в то время как в пластической (низкосимметричная) л > 0. Тогда термодинамический потенциал тела с п подвижными дислокациями записывается в виде [146] [c.88]

Возможны также состояния, в которых какой-либо параметр системы различен в разных точках, так что единого значения этого параметра для всей системы не существует. Можно, например, представить себе систему, температура которой меняется от точки к точке, или газ, в разных точках которого давление различно. Опыт показывает, однако, что в таких состояниях термодинамических систем существуют потоки (поток тепла, поток массы газа и т. д.), и эти состояния не остаются неизменными, если они не поддерживаются искусственно с помощью теплонепроницаемых перегородок, газонепроницамемых стенок и т. д. По прошествии некоторого времени устанавливается состояние, в котором каждый такой параметр имеет одно и то же значение во всех точках системы и остается неизменным сколь угодно долго, если не меняются внешние условия. Такие состояния называются равновесными. Если равновесие не установилось и в системе существуют градиенты макроскопических параметров (давления, плотности, температуры и т. п.), состояние называется неравновесным. [c.13]

Кроме того, в данной работе впервые проведена оценка активационных параметров в области деформации ниже макроскопического порога хрупкости Si. При этом полученные значения этих параметров, в частности, низкое критическое напряжение сдвига, малая величина энергии активации, большая величина активащюнного объема и более высокая подвижность дислокаций, свидетельствуют об аномальности механических свойств в приповерхностном слое Si [307- 314]. Обращает на себя внимание тот факт, что аномальность механических свойств проявляется именно в тонком поверхностном слое кристалла [рис. 101], глубина которого согласуется с данными работ по тонкой абразивной обработке полупроводников [96, 97 и их статическому нагружению инденторами различной формы [98- 100, 105]. Особая деформационная способность приповерхностного слоя по сравнению с объемом кристалла находит подтверждение в работах по абразивной обработке полупроводников [96, 97, 102, 553, 554], в которых показано, что при переходе к определенной степени дисперсности абразива (для Si порядка 0,25 мкм [96, 97]) можно полностью избежать хрупких трещин и получить чистые единичные дислокации. При более крупных частицах абразива, как правило, наблюдается хрупкое разрушение [96, 97, 102, 553, 554]. Аналогичная закономерность проявляется и при статическом нагружении полупроводниковых кристаллов, когда лишь при строго определенной величине нагрузки может протекать чисто пластическая деформация [98—100, 105], а при большей величине нагрузки, которая вовлекает в пластическую деформацию соответственно более глубокие слои приповерхностного слоя, наряду с образованием дислокаций наблюдается процесс хрупкого разрушения[102,554]. Кроме того, следует отметить, что именно в приповерхностных слоях кристаллов (порядка 2—5 мкм для S1 и Ge) проявляются обычно фотомеханический, электромеханический и концентрационный эффекты [423, 430, 431]. При объяснении природы этих эффектов в работах [430, 431] предполагалось понижение барьеров Пайерлса под действием тех или других внешних факторов (электрическое поле, освещение и т.п.). Поскольку в данной работе указанные внешние факторы отсутствовали, на основании полученных результатов можно 178 [c.178]

История изменения напряжения, температуры, пластической деформации и деформации ползучести в течение цикла может быть весьма разнообразна. Для отражения ее влияния на число циклов до разрушения внешних параметров цикла (например размаха деформации) оказывается в обш ем случае недостаточно. Здесь физически более оправданными представляются феноменологические модели другого типа в них рассматривается эволюция параметра повреждаемости (кинетика накопления повреждений) в течение каждого цикла в зависимости от те-куш их значений параметров состояния. Однако при этом сразу же возникают серьезные трудности обычные параметры состояния (напряжение, параметр Удквиста) не позволяют объяснить даже известную эмпирическую формулу Коффина, относяп] ую-ся к испытаниям простейшего типа. Это препятствие удается преодолеть при использовании структурной модели, выявившей два новых параметра состояния, связанных именно с циклическим деформированием. В принципе подобия (см. разд. А5.3) этими параметрами определяется текуш ая скорость неупругого деформирования в цикле. Их можно интерпретировать как относительное число вошедших в неупругое деформирование состав-ляюш их микрообъемов среды и их относительную нагружен-ность. Эти характеристики достаточно просто отражаются в макроскопических величинах С = /%/е характеризует первый параметр, 0(/-, 8>., 9у) — второй. [c.220]

Непосредственное измерение температуры невозможно, так как она характеризует состояние термодинамического равновесия макроскопической системы, является мерой теплового движения, и для ее измерения нельзя ввести эталон, как в случае аддитивных величин (длины, массы, времени). Возможность определения температуры основана на том, что при изменении температуры изменяются внутренние параметры системы, и измерение какого-либо из этих параметров позволяет нс1ходить температуру с помощью уравнения состояния системы [1.5]. Единицы измерений (градусы) и способы их стандартизации выбираются путем соглашения между экспертами. Единица измерения термодинамической температуры (кельвин) определяется как 1/273,16 температуры, соответствующей тройной точке воды. Направление температурной шкалы также выбрано условно считается, что при сообщении телу энергии при постоянных внешних параметрах его температура повышается [1.6]. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...