Равновесие относительно диффузи

При кристаллизации бинарной или многокомпонентной системы в соответствии с условиями (1.24) должно также соблюдаться равенство химических потенциалов компонентов в различных фазах (равновесие относительно диффузии). Время диффузионной релаксации системы То может быть оценено из выражения [c.104]

В бинарной смеси на границе раздела фаз жидкая фаза обедняется низкокипящим компонентом, а паровая им обогащается (в подавляющем большинстве случаев). Вследствие этого на границе раздела фаз бинарной системы температура насыщения увеличивается, а перегрев относительно снижается, что замедляет испарение в паровой пузырь. Возникающая разность концентраций также замедляет испарение. Восстановление равновесия в пограничном слое зависит от скорости диффузии в жидкости низкокипящего компонента. Поэтому в бинарных смесях минимум коэффициентов теплоотдачи обычно соответствует максимуму разности концентраций, в то [c.113]

Инженеры не могли ожидать плодов перечисленных выше работ, хотя, конечно, они повлияли на их мышление. Во всяком случае, им больше приходилось на практике иметь дело с турбулентным течением жидкости в трубах, нежели с неподвижными газами в физике. На том, относительно примитивном, уровне состояния гидродинамики были необходимы упрощения, которые дали бы возможность рационально объяснить экспериментальные факты. Использовались два таких упрощения. Первое было введено Рейнольдсом (4874) и заключалось в уподоблении процессов переноса импульса, диффузии и теплопроводности, происходящих вблизи границы раздела фаз, бомбардировке поверхности раздела жидкостью, оторвавшейся от основного течения и приведенной, по крайней мере частично, к равновесию с поверхностью раздела. [c.30]

Разделение изотопов в газовой центрифуге основано на том, что при термодинамическом равновесии в потенциальном поле центробежных сил устанавливается равновесное распределение молекул по Максвеллу—Больцману, существенно зависящее от молекулярной массы. В равновесном состоянии концентрация легких моле <ул относительно выше вблизи оси, а концентрация тяжелых молекул — возле стенки ротора. Как и в методе газовой диффузии, исходная смесь изотопов для разделения в центрифуге должна быть газообразной (гексафторид урана). Метод газовых центрифуг называют также центробежным методом. [c.203]

Приготовление и термическая обработка образцов для рентгеновского исследования. В предыдущих главах мы описали методы приготовления литых образцов для построения диаграмм состояния. Слитки для рентгеновского исследования могут также изготовляться описанными выше способами лишь в некоторых случаях применяются особые методы. Оуэн и его сотрудники [145] разработали диффузионный метод приготовления рентгеновских образцов летучих сплавов. Навески двух металлов, один из которых (например, цинк) относительно летуч, помещают в откаченную трубку и нагревают до достаточно высокой температуры, при которой заметно проявляются летучесть и диффузия. Если структура не очень быстро изменяется при охлаждении, сплав можно затем закалить и получить образец, соответствующий равновесию при данной температуре. [c.259]

Исходный литой образец неоднороден по составу в масштабе, сравнимом с размером опилок. Следовательно, опилки, приготовленные сразу из слитка, могут иметь разный состав, а для достижения при отжиге равновесного состояния необходимо, чтобы произошла диффузия между отдельными частицами. Если сплав содержит относительно летучие составляющие, равновесие может быть легко достигнуто при более высоких температурах. Так, если отжечь опилки двухфазной латуни при температурах выше 600°, равновесное состояние быстро достигается вследствие летучести цинка, и опилки получаются блестящими. Для нелетучих металлов условия для достижения равновесия оказываются менее благоприятными, особенно если поверхность опилок под действием атмосферы покрывается тонким слоем окислов. Поэтому обычно все слитки, которые предназначаются для приготовления рентгеновских образцов, предварительно отжигают при высоких температурах. [c.260]

При окислении однофазного бинарного сплава металла А с добавкой элемента В имеются две возможности а) образуется однофазный окисел А с содержанием катионов В либо однофазный окисел В с содержанием катионов А б) формируются две фазы — окисла А и окисла В. Когда образуется только одна окисная форма, например АО, то состав сплава на границе сплав — окисел будет меняться, если только атомы А не станут диффундировать к границе из объема металла с той же скоростью, с какой они переходят в растущий окисел. От кинетики роста окисла и кинетики диффузии в сплаве зависит, будет ли в слое сплава, примыкающего к границе, происходить обеднение компонентом А, сопровождающееся обогащением компонентом В. При постепенном обогащении компонентом В будет продолжаться формирование одного окисла АО до тех пор, пока содержание В на границе не достигнет относительной концентрации пв, отвечающей равновесию трех фаз АО-Ь + В0 + сплав. [c.37]

Металлические сплавы обмениваются с солевой средой ионами всех металлов, входящих в их состав. Если прилегающие друг к другу поверхностные слои металлической и солевой фаз находятся в термодинамическом равновесии, то соотношения активности их компонентов в обеих фазах должны быть равными. Более электроотрицательные компоненты сплавов переходят в расплав в относительно больших количествах. Происходит селективное обеднение ими поверхностного слоя сплава. При этом будет меняться его состав и структура. Скорость селективного удаления более активного компонента сплава определяется скоростью диффузии в твердой металлической фазе. В большинстве случаев лимитирующей является диффузия по границам зерен, а не по их объему. [c.381]

Гораздо более интересен случай неизотермической смеси. При этом имеются две причины появления конвективной силы — неоднородности температуры и концентрации, а также два диссипативных механизма — теплопроводность и диффузия. Это приводит к появлению качественно новых эффектов. В отличие от чистой среды, равновесие смеси может оказаться неустойчивым относительно колебательных возмущений. Конкуренция диффузии и теплопроводности приводит к неожиданному результату при определенных условиях оказываются конвективно неустойчивыми такие состояния равновесия, при которых градиент плотности направлен вниз (внизу среда более плотная). Явления сильно осложняются перекрестными кинетическими эффектами — термодиффузией и диффузионной теплопроводностью. [c.217]

Механизм возникновения области с резко уменьшенной концентрацией носителей относительно прост. Предположим, что в начальный момент мы сумели задать такие концентрации носителей, чтобы в каждой точке выполнялось условие электронейтральности. Подобная конфигурация не может оставаться неизменной, так как электроны начнут диффундировать из п-области (где их концентрация высока) в р-область (где их концентрация очень мала), а дырки — диффундировать в противоположном направлении. Диффузия будет сопровождаться переносом заряда, что приведет в результате к возникновению электрического поля, препятствующего диффузионным токам. В конце концов будет достигнута равновесная конфигурация, в которой действие поля на токи в точности компенсирует эффекты, обусловленные диффузией. Поскольку носители весьма подвижны, в равновес- [c.217]

Если сплав состава х медленно охлаждать, то в равновесных условиях он начнет -кристаллизоваться при температуре t, выделяя твердый раствор состава у. В условиях равновесия этот сплав полностью закристаллизуется при температуре Ь, причем последние порции кристаллизующейся жидкости будут иметь состав 2. Таким образом, этот сплав кристаллизуется в интервале температур, в пределах которого состав жидкой и твердой фазы изменяется от х до 2 и от г/ до дг соответственно. Кристаллизация в равновесных условиях предполагает полное прохождение процесса диффузии в твердой фазе следовательно, это относительно медленный процесс. Отсюда следует, что [c.134]

Книга представляет собой критический обзор различных расчетных методов для ограниченного перечня свойств газов и жидкостей — критических и других характеристических свойств чистых компонентов, Р—У—Т и термодинамических свойств чистых компонентов и смесей, давлений паров и теплот фазовых переходов, стандартных энтальпий образования, стандартных энергий образования Гиббса, теплоемкостей, поверхностного натяжения, вязкости, теплопроводности, коэффициентов диффузии и параметров фазового равновесия. Для демонстрации степени надежности того или иного метода приводятся таблицы сравнения расчетных данных с экспериментальными. Большинство методов проиллюстрировано примерами. В меньшей степени сравнения и примеры характерны для методов, которые, с точки зрения авторов, менее пригодны и ценны для практического использования. По мере возможности в тексте приведены рекомендации относительно наилучших методов определения каждого свойства и наиболее надежных методик экстраполяции и интерполяции имеющихся данных. [c.10]

Если отклонение от равновесия мало, неравновесные св-ва системы описываются т. н. кинетическими коэффициентами. Примерами явл. коэфф. вязкости, теплопроводности и диффузии, электропроводность металлов и т. п. Эти величины удовлетворяют принципу симметрии кинетич. коэффициентов, выражающему симметрию ур-ний механики относительно изменения знака времени (см. Онсагера теорема). В силу этого принципа, напр., электропроводность кристалла описывается симметричным тензором. [c.722]

Наиболее характерную картину концентрационных изменений и сдвига равновесия гидролиза в католите можно наблюдать при использовании в качестве электролита относительно разведенных растворов простых солей металлов, с применением особенно высоких плотностей тока, близких к предельным. В таком случае вследствие замедленной диффузии ионов имеет место избирательное развитие граней и плоскостей на тех участках поверхности, которые несколько выдаются в глубину раствора и являются наиболее доступными. Электродная поверхность при этом прорастает иглами, вытянутыми в направлении силовых линий тока. [c.159]

Для определенности предположим, что мы имеем две тождественные жидкие массы в соприкасающихся камерах. Энтропия целого равна сумме энтропий частей и удвоенной энтропии одной части. Предположим теперь, что мы открываем клапан, устанавливая таким образом сообщение между обеими камерами. Мы не рассматриваем эту операцию, как вызывающую изменение энтропии, хотя массы газа или жидкости диффундируют Друг в друга и хотя тот же йроцесс диффузии увеличил бы энтропию, если бы массы жидкости были различными. Очевидно, следовательно, что при вычкслении энтропии мы должны иметь дело с равновесием относительно родовых фаз, а не относительно видовых, и что, следовательно, величина, которую мы должны применять в качестве эквивалента энтропии, есть средняя величина Н или -rigen, а не средняя величина tj исключение составляет термодинамика тел, в которых число молекул различного рода постоянно. [c.203]

При термодинамич. равновесии термин, генерация носителей в каждой точке образца в точности компенсируется их рекомбинацией. Но при прохождении тока этот баланс нарушается. Существует неск. механизмов (каналов) избыточной генерации и рекомбинации, определяющих проводимость р — л-П. при прямом и обратном смещениях, а) Генерация и рекомбинация носителей в р- и н-областях и диффузия носителей к р — л-П. или от него. В единице объёма л-полупро-водвика в единицу времени рождается вследствие равновесной термич. генерации р /Тр дырок, где р — равновесная концентрация дырок в -области (р = — У ), а Тр — их время жизни относительно процесса рекомбинации. Все дырки, рождённые в слое с толщиной Ьр, прилегающем к р — п-П,, уходят в р-область, т. к. внутр. поле р — п-П. втягивает туда все дырки, подошедшие к переходу в результате диф фузии из л-области Lp — длина диффузии дырок в -области за время их жизни = DpXp, [c.641]

Представляется вполне логичным объяснить с этих позиций существование неравновесного по составу аустенита, зафиксированного авторами работ [3, 14] при скоростном нагреве. Естественно, что при относительно медленном нагреве (например, при посадке образцов в нагретую печь) разделить стадию образования малоуглеродистого аустенита и его насыщения углеродом сложнее. Если а -> -у-превращение осуществляется в неискаженной структуре, скорость достижения равновесия, т.е. время жизни метастабильного аустенита, лимитируется диффузией углерода, которая при температ)грах превращения идет достаточно быстро. Тем не менее, если создать условия, затрудняющие быстрое насыщение углеродом образовавишхся аустенитных участков, можно ожидать, что и при сравнительно медленном нагреве равновесных структур метастабиль-ный по составу аустенит может быть зафиксирован. Поскольку в низкоуглеродистой стали для образования аустенитных областей равновесной концентрации вблизи A i требуются очень значительные отклонения содержания углерода от среднего, в таких сталях зафиксировать мета-стабильный аустенит должно быть легче, чем в эвтектоидных, особенно если превращение развивается в крупнозернистой структуре. В этом случае зародьпи аустенита, сформировавшийся на границах ферритных зерен, удален от источника углерода (перлитного зерна) на большое расстояние, и для его насыщения требуется более длительное время. Действительно, 7-фаза с меньшей, чем следует из диаграммы состояния, концентрацией углерода была зарегистрирована при печном нагреве отожженной крупнозернистой стали 20 (см. рис. 32). [c.15]

Уменьшение коэффициентов переноса газов наблюдали и при одноосной вытяжке полиэтилена в работах [21, 22], что можно объяснить перестройкой сферолитных и микросферолитных структур в сильно ориентированные волокнистые структуры с существенным отклонением от термодинамического равновесия аморфных участков в слоях между кристаллическими участками. Сорбция и диффузия низкомолекулярного вещества происходят преимущественно в аморфной части, а кристаллиты считаются относительно малопроницаемыми. [c.71]

Металлические сплавы обмениваются с солевой средой ионами всех металлов, входящих в их состав. В условиях стационарной диффузии, когда пршюгающие друг к другу поверхностные слои металлической и солевой фаз находятся в термодинамическо.м равновесии, соотношения активностей компонентов в той и другой становятся равными. Следовательно, более электроотрицательные компоненты сплавов переходят в электролит в относительно больших количествах, чем благородные. Происходит селективнее обеднение ими новерхностного слоя сплава. При этом может меняться его фазовый состав и структура [30, 321—327], Как было пока- [c.186]

Исследована устойчивость регулярных прецессий динамически симметричного спутника на круговой орбите дан анализ устойчивости плоских колебаний спутника — твердого тела на эллиптической орбите произвольного эксцентриситета рассмотрена устойчивость движения динамически симметричного спутника, когда его ось симметрии перпендикулярна плоскости эллиптической орбиты центра масс исследована устойчивость плоских вращений спутника и плоских колебаний произвольной амплитуды на круговой орбите получены новые результаты в задаче об устойчивости относительного эавновесия спутника с трехосным эллипсоидом инерции. Подробная библиография приведена в [31, 94]. В [95] указаны такие случаи, когда относительное равновесие спутника устойчиво в линейном приближении, есть устойчивость для большинства начальных условий, а на самом деле это равновесие неустойчиво но Ляпунову. Это — пример конкретной задачи механики, в которой установлено существование диффузии Арнольда (правда, эта диффузия не является экпоненци-альной). [c.125]

Вследствие разности концентрации на поверхности и внутри высушиваемого изделия влага поднимается из глубины на поверхность, стремясь выровнять нарушенное равновесие концентраций. Этот процесс называется внутренней диффузией. Поверхностное испарение и вызванная им внутренняя диффузия влаги продолжается до тех пор, пока из сырца не удалится вся механически примешанная влага. Полное удаление гигроскопической влаги из сырца возможно лишь при нагревании до ПО— 120 °С. Скорость внутренней диффузии определяется вла-гопроводностью материала и перепадом (градиентом) влажности в направлении передвижения влаги. Внутренняя диффузия всегда протекает медленнее, чем внешняя. Наиболее благоприятным условием для сушки является равенство внутренней и внешней диффузии. Поверхностные слои изделия в процессе сушки всегда имеют меньшую влажность, чем внутренние. Скорость сушки — количество воды, удаляемой с единицы поверхности изделия в единицу времени — зависит главным образом от температуры, относительной влажности и скорости движения теплоносителя, а также от постоянных факторов— барометрического давления, структуры, формы и размеров изделия (рис. 26.6). Из рисунка видно, что процесс сушки можно разделить на три периода начального нагрева постоянной скорости сушки — прямолинейный участок кривой, падающей скорости сушки, который начинается с точки К, называемой первой критической точкой, после которой дальнейшее удаление влаги практически не вызывает усадочных явлений. Уменьшение интенсивности испарения после критической точки связано с падением давления водяных паров на поверхности материала. В период падающей скорости для повышения интенсивности сушки требуется повышение температуры и уменьшение влажности сушильного агента. [c.292]

Для определения термодинамических свойств сплавов чаш е всего применяют два метода — измерение электродвижуш ей силы гальванического элемента с расплавленным солевым электролитом и измерение давления насыщенного пара одного или нескольких компонентов сплава. Наибольшее число изученных систем исследовано первым методом ввиду конструктивной простоты и надежности при относительно невысоких температурах (порядка от 200 до 800— 900° С). Однако метод измерения э.д. с. с расплавленным солевым электролитом вряд ли надежен при исследовании сплавов типа жаропрочных. С одной стороны, из-за наличия у жаропрочных металлов большого числа галоидных соединений и возможной близости свободной энергии образования их для обоих компонентов сплава возникают трудности в определении вида и заряда катиона, ответственного за токообразующий процесс в гальванической ячейке. С другой стороны, наличие жидкого электролита ограничивает температурный интервал исследований, что при очень малой скорости диффузии в жаропрочных сплавах может привести к нарушению фазового равновесия между поверхностью и объемом электродов. [c.197]

А. Фаза /3 кристаллизуется в форме центрированного куба с параметром 2,97 А твердый раствор а имеет решетку меди — куб с центрированными гранями, с параметром, изменяющимся в зависимости от увеличения содержания олова от 3,61 А для чистой меди до 3,69 А при 15% олова. На основании диаграммы равновесия следует ожидать появления эвтектоида (а -Ь <5) лишь в Б., содержащих выше 13,9% олова. Между тем практически литые Б. даже при медленном относительно охлаждении, напр, при отливке в земляные формы, начиная с 5—6% олова и выше, всегда содержат в структуре нек-рые количества эвтектоида. Объясняется это тем, что процесс диффузии в сплавах меди с оловом, с содержанием последней до 26%, идет очень медленно, благодаря чему Б. весьма склонны к ликвации. На это же указывает большое расстояние между ликвидусом и со-лидусом на диаграмме состояния. Затвердевание Б. начинается с образования кристаллов, более богатых медью, чем жидкий сплав. По мере охлаждения, в условиях равновесия образовавшиеся ранее кристаллы благодаря диффузии из жидкой фазы одновременно с ходом кристаллизации должны менять состав, обогащаясь оловом. Однако в обычных условиях кристаллизация идет быстрее, чем диффузия, выравнивающая состав внутренних и внешних частей кристаллов, вследствие чего по мере охлаждения остающийся жидким сплав обогащается оловом настолько, что концентрация последнего начинает превышать 13,9%. Кристаллизация такого сплава естественно даст в структуре нек-рое количество эвтектоида (а й). Явление это имеет существенное практич. значение, т. к. отражается на свойствах сплава. Появление хрупкой составляющей (3 понизит пластичность сплава. Привести к равновесному состоянию сплав можно путем отжига выдержка при высокой темп-ре даст возможность пройти процессу диффузии, выравнивающей концентрации различных частей кристалла, следствием чего является исчезновение кристаллов д (вкл. л., фиг. 2) (увеличение 160). На фиг. 2 (вкл. л.), дающей строение Б. с 8,7% 8п, после отжига видны только а-кристаллы. На фиг. 3 (вкл. л.) (увеличение [c.546]

Адгезия полимера с полимером (оба находятся в твердом состоянии или один в вязкотекучем состоянии) часто рассматривается как процесс взаимной или односторонней диффузии молекул. Движущей силой диффузии является разность термодинамических потенциалов молекул вещества. Выравнивание термодинамических потенциалов и приближение к их равновесию достигается благодаря тепловому движению макромолекул. Коэффициент диффузии адгезива (пенитрата) зависит от относительной молекулярной массы, формы молекул и их концентрации. Диффузия пенитрата в субстрат и обратно тесно связана с гибкостью их макромолекул и облегчается со снижением их относительной молекулярной массы. [c.92]

В интервалах (3.2) означает, что в этих интервалах выполнены условия крутизны функций Ь М и Ь М соответственно, Но мы встречаемся со следуюпщм затруднением. Н. Н. Нехорошев показал справедливость экспоненциальной оценки скорости диффузии Арнольда для аналитических гамильтонианов, а в нашем случае движения вблизи положения равновесия, совпадаюш,его с началом координат, функция Гамильтона не является аналитической относительно п (есть аналитичность только относительно У г г). В автореферате работы [78] утверждается, что и в этом последнем случае можно показать воз можность применения экспоненциальной оценки скорости диффузии Арнольда, если исключить резонансы до некоторого, достаточно высокого, конечного порядка. И тогда будет иметь место следуюш,ая оценка [c.143]

Предположим теперь, что времена затухания не равны или что мы не можем принять г (г) = 0. В этих случаях r(i) будет зависеть от времени и из-за вращательной диффузии, и иэ-за зависящих от времени изменений в относительной интенсивности каждой популяции флуорофоров. Интересно отметить, что такая гетерогенность может сказаться на значениях r t), которые возрастут со временем вместо того, чтобы уменьшаться, как при обычном затухании. Например, предположим, что флуорофор находится в равновесии с макромолекулой и что время затухания и анизотропии увеличиваются при связывании. При коротких временах испускать могут главным образом короткоживущие формы, которые имеют также и низкую анизотропию По мере увеличения времени в испускании могут начать преобладать связанные формы, и, следовательно, г(г) может увеличиваться со временем. [c.172]

Смотреть страницы где упоминается термин Равновесие относительно диффузи : [c.104] [c.104] [c.80] [c.80] [c.80] [c.342] [c.18] [c.392] [c.392] [c.129] [c.50] [c.193] [c.45] [c.417] [c.469] [c.266] [c.244] [c.298] [c.155] [c.339] [c.392] [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...