Фазовое состояние вещества

Процессы изменения фазового состояния веществ, входящих в термодинамические системы (плавление, испарение, перестройка кристаллической структуры), аналогичны химическим реакциям. Они тоже могут быть описаны с помощью уравнений перехода и тоже сопровождаются тепловыми эс х )ектами. Например, [c.158]

Из трех различаемых в физике агрегатных состояний вещества твердого, жидкого и газообразного — полимеры могут находиться лишь в твердом и жидком состояниях. Из различаемых в термодинамике трех типов фазовых состоянии ) вещества твердого, жидкого и газообразного — полимеры могут находиться в состоянии твердой и жидкой фазы. Вместе с тем в теории полимеров различают следующие основные группы полимерных материалов [c.337]

Межмолекулярная потенциальная энергия зависит в основном от фазового состояния вещества изменения состояния вещества, которые не связаны с фазовыми переходами, вызывают только относительно малые изменения этой энергии. Поэтому при изменении состояния вещества без фазовых переходов основная часть прироста внутренней энергии будет связана с изменением температуры. Если имеет место фазовый переход, то значительное изменение внутренней энергии может быть получено даже при постоянной температуре. [c.79]

Коэффициенты молекулярной диффузии газов и капельных жидкостей различаются приблизительно в 10 раз, и это характеризует относительную подвижность молекул для этих фазовых состояний вещества. Экспериментальные данные по молекулярной диффузии [c.448]

Классификация спектров проводится также по фазовому состоянию вещества (спектроскопия твердого тела, плазмы), по температуре, давлению, по технике и методам исследования (см. раздел II, 3) и т. д. [c.8]

В переменных (х — 1) / у1ц точки для обоих веш,еств аппроксимируются прямой, идущей в начало координат (рис. 90). Это указывает на существование термодинамического подобия в развитии критических флуктуаций. Высокие значения у сохраняются только на небольшом участке фазовых состояний вещества около критической точки. При отходе от линии максимального рассеяния света корреляционная длина быстро убывает. Но [c.289]

Упругие свойства вещества характеризуют силы межатомной связи. Знание упругих констант позволяет судить о межатомном взаимодействии и о фазовых состояниях вещества. Так, модуль нормальной упругости Е увеличивается с уменьшением межатомного расстояния а приблизительно следующим образом [c.237]

Между молекулами действуют силы взаимного притяжения, причем действие этих сил различно в зависимости от фазового состояния вещества. [c.11]

Фазовое состояние вещества 65 - 69 Фактическая площадь касания в статике и при скольжении 96 [c.575]

В каждой области Тир абс. минимуму термодинамич. потенциала соответствует определ. фазовое состояние вещества (газообразное, жидкое, твердое — с данным типом кристаллич. решетки). Эти области на плоскости р, Т отделены друг от друга кривыми фазовых переходов (рис. 2). Допустим, что в одной области наиболее низкий минимум соответствует первой фазе (например, жидкой), а в соседней области — второй (напр., газообразной). Когда, тем не менее, в нерпой области существует вторая фаза илп во второй области — первая фаза, то эти фазы метастабильны. [c.201]

Широкодиапазонные уравнения состояния. В первом параграфе данной главы приведены уравнения (1.14), справедливые в весьма широком диапазоне изменения параметров сплошной среды, в том числе для жидкого и газообразного состояний. Однако такая общность уравнений определяет и их относительно небольшую локальную точность, невозможность изучения на их основе подробностей изменения фазового состояния вещества или перехода одной фазы в другую. В частности, уравнения (1.14) не учитывают то, что в определенных диапазонах изменения р, у, р жидкая среда переходит в газ, проходя через двухфазное состояние. Ниже приводятся уравнения, справедливые в области двухфазного состояния жидкости. [c.17]

Термомеханическое поведение материала, на который падает тепловой импульс, во многом определяется длиной волны и мощностью излучения. Длина волны связана с глубиной поглощения импульса тепла материалов за время, когда теплопроводность еще не успевает проявить себя. Мощность излучения определяет возникающие в среде температуру и давление, а следовательно, и фазовое состояние вещества. Важно помнить, что в весьма широком диапазоне температур и давлений вещество не проявляет прочностных свойств. При температурах порядка 10 —10 К вещество находится в плазменном, а при 10 — 10 К — в газообразном состоянии. Только в конденсированном (жидком или твердом) состоянии, которое может иметь место вплоть до температур порядка 10 К вещество имеет свойство прочности. Точно так же уменьшаются прочностные свойства сред с увеличением давления. При увеличении давления от величин порядка 10 МПа свойства среды все более точно описываются моделями жидкости или газа. В данной выше постановке задачи учитывается изменение термомеханических процессов в среде в зависимости от / и Г. Определенную помощь в предварительной оценке взаимовлияния различных физических процессов может оказать время их протекания. Процессы поглощения излучения, испарения, установления тепла, возникновения волн напряжений, затухания тепловых фронтов являются разновременными и часто их можно рассматривать независимо. Кроме того, несмотря на существование в принципе взаимовлияния много физических процессов, на различных временных или пространственных интервалах основное влияние на прочность может оказывать один или несколько из них. [c.179]

Для конструктивного решения проблемы теплозащиты были предложены различные схемы, включая такие, в которых используются реагирующие или сублимирующие материалы, т. е. материалы, разрушение которых заранее предполагается и происходит упорядоченным и предусмотренным образом. При разрушении таких веществ тепло может поглощаться вследствие возникновения химических реакций или вследствие изменения фазового состояния вещества. Защитное действие таких веществ может состоять в блокирующем эффекте , т. е. в появлении конвективных потоков газа, направленных от тела и уменьшающих приток тепла к поверхности. И снова, для того чтобы в этих условиях определить теплопередачу внутрь тела, необходим подробный анализ течения газа в пограничном слое. Одна из задач этой книги — изложить методы, позволяющие провести такой анализ. [c.20]

Тематика книги. Предлагаемые в данной книге методы применимы для решения задач нагрева или охлаждения поверхностей потоком вязкого газа независимо от назначения самих конструкций. Такой поверхностью может быть поверхность сопла ракеты, стенки аэродинамической трубы, а также поверхность, разрушающаяся в результате изменения фазового состояния вещества или обгорания. Мы рассмотрим многие типы взаимодействия материала поверхности с газом в ламинарном и турбулентном пограничных слоях., В последующих главах рассматривается влияние на характеристики как ламинарного, так и турбулентного пограничного слоя сгорания поверхности, горения в пограничном слое, переноса массы на поверхности, диссоциации, изменения свойств газовых смесей с изменением температуры и состава. Ввиду того что для решения поставленной задачи необходимо знание термодинамических и переносных [c.20]

Изменение фазового состояния вещества, происходящее при испарении жидкости или твердого материала с поверхности тела, создает поток массы на границе газового слоя. При этом некоторые испаряющиеся вещества (например, инертные газы) могут не вступать в реакцию с веществами газового слоя, а другие (например, углерод) могут реагировать с ними. Влияние таких реакций было уже кратко рассмотрено в п. 3.3, а в гл. 4—8 будет изложено более подробно. Здесь мы коснемся влияния потока массы с жидкой или твердой поверхности на коэффициент трения и теплопередачу при условии отсутствия химических реакций в газовой фазе. [c.82]

Под рассеянием оптического излучения понимается такое пре-образование света веществом, при котором изменяется направление его распространения. Рассеяние света, проявляющееся как вторичное свечение вещества, вызывается оптическими неоднородностями при любом фазовом состоянии вещества. При этом под оптическими неоднородностями понимают неоднородности показателя преломления, в общем случае зависящего от электрической и магнитной проницаемости среды. [c.7]

Мы убедимся, что газы, состоящие из свободных (плазма) и связанных (атомарные и молекулярные газы) зарядов, жидкости, аморфные и кристаллические твердые тела, двумерные состояния вещества, реализующиеся на границах раздела фаз, — все эти агрегатно-фазовые состояния вещества проявляют яркую специфику в своем поведении при воздействии на них интенсивного лазерного излучения. Исследования последних лет привнесли в эту область науки много нового. Отмеченный аспект лазерной физики обладает и острой практической актуальностью — он составляет основу лазерной технологии (включая лазерную химию и биологию), лазерного материаловедения, лазерной диагностики вещества. [c.64]

Необходимо, чтобы измеряемое вещество заполняло все поперечное сечение трубопровода перед сужающим устройством и за ним. Пар должен быть перегретым. Поток в трубопроводе является или может быть практически принят установившимся. Фазовое состояние вещества не изменяется при прохождении через сужающее устройство (например, растворенные в жидкости газы не выделяются, водяной пар остается перегретым, жидкость не испаряется). [c.462]

Какие фазовые состояния вещества Вы знаете [c.53]

Рассмотрим изменение энтальпии реальных веществ, которые могут менять свои фазовые состояния и теплоемкость которых зависит от температуры и скачкообразно изменяется в момент фазовых переходов. В общем виде уравнение для расчета энтальпии реального вещества, имеющего одно фазовое превращение в твердом состоянии, будет следующим [c.254]

Расчетное уравнение для энтропии реальных веществ становится весьма сложным, так как оно должно учитывать изменение фазовых состояний и температурные зависимости теплоемкости, меняющиеся для каждого фазового состояния системы. В общем виде его можно представить уравнением [c.264]

Кроме температуры, давления и фазового состояния энтропия очень сильно зависит от концентрации вещества в данной системе. Концентрация в смеси веществ или в растворах в термодинамике определяется через мольные доли, определяемые отношением числа молей данного вещества к сумме молей всех веществ, участвующих в данной системе [c.265]

Величина вылетающего потока определяется лишь температурой. Поэтому равновесная плотность частиц в паре и создаваемое ими равновесное давление не будут меняться при изотермическом увеличении объема системы. Но полная масса пара будет, конечно, при этом увеличиваться, а масса тела —уменьшаться. Иначе говоря, тело будет возгоняться. При уменьшении же объема часть пара будет, наоборот, конденсироваться. В обоих случаях говорят, что в системе происходит фазовый переход или фазовое превращение, потому что различные агрегатные состояния вещества называют его фазами. [c.120]

Однако условия, при которых находятся сравниваемые между собой части, могут быть и не одинаковыми. Так, в непрерывных системах свойства изменяются от точки к точке вслед за изменением внешних условий, например потенциала внешнего силового поля. В фазах переменного состава (растворах) часто возникает необходимость выяснить, относятся или нет к единой фазе растворы разных концентраций одних и тех же веществ. В подобных случаях, когда фазы существуют, но не сосуществуют (Т. Эндрюс), значения интенсивных термодинамических свойств уже не могут служить непосредственно признаком фазовой принадлежности веществ, поскольку эти свойства зависят от внешних условий,- в которых вещества находятся, а условия здесь разные. Для идентификации фаз можно тогда использовать взаимную зависимость свойств вещества каждая фаза имеет свое характерное, выражающее эту зависимость, уравнение, пользуясь которым можно выяснить термодинамические состояния сравниваемых веществ при одинаковых условиях. Такой признак индивидуальности фазы является наиболее общим, но сложным для практического применения (подробнее см. [2]). [c.14]

Сложными системами называют системы, состоящие из веществ, находящихся в разных состояниях. Компоненты, составляющие систему, могут вступать в химические реакции и переходить из одного фазового состояния в другое. Следует отметить, что независимо от природы сложных систем для них характерны общие закономерности, устанавливаемые на базе подходов макро-термодинамики и синергетики, однако подходы синергетики являются наиболее общими, охватывающими различные системы в живой и неживой природе. Эта общность связана с тем, что открытую систему (рисунок 1.1) всегда можно [c.11]

В классической термодинамике фазовым переходом называют переход вещества из одного фазового состояния в другое при изменении параметров, характеризующих термодинамическое равновесие. [c.35]

Фазовым переходом называется изменение состояния вещества. В школьно.м курсе изучаются три основных агрегатных состояния твердое, жидкое и газообразное. При более близком рассмотрении обнаруживается множество других состояний (фаз). Так, например, многие твердые тела способны изменять свою кристаллическую струк-гуру при изменении температуры или давления. При очень больших температурах или малых плотностях вещество ионизируется и становится плазмой - четвертым агрегатным состоянием вещества - и обладает свойствами, редкими на Земле, но обычными в космосе. [c.83]

Гортер и Казимир [52] рассмотрели фазовую диаграмму, показанную на фиг. 5. Кривая зависимости Я р, от температуры делит плоскость Н— 7 на две области. Каждая точка ниже этой кривой определяет величину магнитного поля и температуру, при которых любой объем вещества находится в сверхпроводящем еоетоянии] точки над кривой определяют нормальное состояние вещества. Точки, лежащие на кривой, определяют значение Н и Т, [c.614]

Парообразование — фазовый переход вещества из жидкого состояния в состояние пара. [c.86]

Сублимация — фазовый переход вещества из кристаллического состояния непосредственно в парообразное. [c.86]

Фазовые превращения вещества (кипение, испарение, конденсация, сублимация) сопровождаются существенным изменением условий теплообмена около поверхности. Переход теплоносителя из одного агрегатного состояния в другое влияет на механизм и интенсивность теплообмена. [c.405]

Существование конечной (критической) точки у кривой фазового равновесия жидкой и газообразной фаз показывает, что между жидким и газообразным состояниями вещества при высоких температурах (больших Т, ) не имеется принципиального различия. [c.129]

А. с. обычно классифицируют по типу симметрии их структуры, к-рая характеризуется распределением частиц в пространстве и корреляцией между ними. Это связано с тем, что симметрия любого физ, свойства не может быть ниже симметрии структуры среды Неймана принцип), в случае трёхмерного упорядочения частиц (кристаллич, решётка) существуют всего 32 точечные группы симметрии А. с. (кристаллич. классы). Если же пространственное упорядочение частиц является только двумерным (одномерным) или отсутствует вовсе (жидкие кристаллы и анизотропные жидкости), то число типов симметрии А. с. возрастает и определяется, напр., взаимной корреляцией между ориентациями частиц. Такие фазовые состояния вещества, промежуточные между кристаллом и изотроппой жидкостью, наз. мезоморфными состояниям и, [c.84]

Анализ системы ур-ний ) приводит к Гиббса правилу фаз. Это правило определяет наиб, число фаз, к-рые могут находиться в равновесии, и число независимых параметров (степеней свободы), изменение к-рых не нарушает фазового состояния вещества. Нонвариантному равновесию (О степеней свободы) соответствуют на Д. с. точки, одновариантному — линии, двухвариант-но.му — участки плоскости и т. д. [c.610]

В дальнейшем могут встретиться случаи движения сплошной среды с непрерывным по ходу движения среды возникновением (исчезновением) вещества данного сорта за счет, например, химической реакции превращения одного из составляющих ее веществ в другое или вследствие изменения фазового состояния вещества (испарение движущейся жидкости, сопровождающееся возникновением в ней пузырьков пара, или, наоборот, конденсация пара и появление в нем жидких капель, цепенение жидкого металла, таяние льдинок в потоке воды и т. п.). В этих случаях естественно говорить о применении в сплошных средах методов механики переменной массы . Теоретической моделью такого рода явлений может служить заданное наперед, определяемое химической или физической кинетикой происходящих в движущейся среде процессов, непрерывное распределение источников притока (стока) массы, с интенсивностью, характеризуемой секундным, отнесенным к единице объема приростом массы вещества в данной точке потока. Эту величинз имеющую размерность [М/(7у Г)] = плотность/время, было бы естественно обозначить символом р, но, чтобы не смешивать ее с индивидуальной производной по времени ф/di, примем для нее обозначение /. Связь между символами ф/di и / определится из очевидного соотношения [c.56]

Процесс изменения фазового состояния вещества называется фазовым переходам (ФП). При этом щюисходит язмете-ние внутренней структуры вещества на уровне межмолеку-лярных и межатомных связей. [c.79]

Наиболее интенсивно изучается фазовый переход между магнитным и немагнитным состояниями вещества. Во многих веществах имеются элементарные атомные магниты, которые стремятся расположиться параллельно друг другу. Если тепловые флуктуации достаточно малы, такая тенденция приводит к макроскопическому (наблюдаемому) упорядочиванию, которое и называется магнетизмом. Этот порядок с ростом температуры становится все более нечетким, а в точке Кюри (названной так в честь Пьера Кюри - мужа Марии Кюри) порядок превращается в беспорядок. Для железа это происходит при температуре 770 С. Выше этой температуры есть только намек на магнетизм на определенных расстояниях и в течение определенных проме-xgrn os времени эшмент вые магниты могут сохранять упорядоченность, [c.83]

Существование энергетического барьера при образовании фазовой границы служит основной причиной переохлаждения жидкости. При этом переохлаждение иногда можно осуществить в таких условиях, когда упорядочение частиц, сопровождающее процесс кристаллизации, затруднено вследствие резкого возрастания вязкости жидкости. Таким образом можно получить некристаллическую твердую фазу, находящуюся в метастабильном состоянии и фактически представляющую собой сверхвязкую жидкость. Это состояние вещества назы-вается с т е к л о о б р а 3 н ы м. [c.12]

Фазовые переходы. Всякое вещество может находиться в разных фазах, которые представляют собой различные агрегатные (т. е. газообразное, жидкое, кристаллические и плазменное) состояния вещества, а в случае кристаллического состояния также аллотропные разновидности последнего. Каждая из фаз является однородной системой с одинаковыми физическими свойствами во всех ее частях. Характерная особенность фаз — наличие границ, отделяющих данную фазу от соприкасающихся с ней других фаз. Присущая фазам пространственная разграниченность позволяет производить механическое разделение их. [c.123]

Существование метастабильных состояний вещества связано с тем, что по обе стороны кривой фазового равновесия каждая из фаз является сама по себе устойчивой, поскольку условия устойчивости однородного тела О и дp дv) J -<0 здесь выполняются. Так, например, жидкое состояние, будучи вполне устойчивым выше кривой фазового равновесия, будет в некоторой степени устойчивым и несколько ниже этой кривой. Аналогично газообразное состояние, являясь вполне устойчивым ниже кривой фазового равновесия, будет обладать некоторой устойчивостью и несколько выше этой кривой. Поэтому жидкое состояние вещества может встречаться ниже кривой фазового равновесия, а газообразное состояние — выше этой кривой. Однако химический потенциал ф< > жидкого состояния ниже кривой фазового равновесия будет, как это видно на рис. 4.1, больше химического потенциала газообразного состояния, а выше кривой фазового равновесия, наоборот, химический потенциал жидкого состояния будет меньше химического потенциала газообразного состояния. Поэтому жидкое состояние вещества ниже кривой фазового равновесия (это состояние называется перегретой жидкостью) будет менее устойчивым по сравнению с газообразным состоянием и рано или поздно перейдет в последнее. Точно так же газообразное состояние выше кривой фазового равновесия, называемое пересыа нным паром (а иногда переохлажденным паром), будет менее устойчивым по сравнению с жидким состоянием. Область метастабильных состояний сравнительно невелика граница этой области на рис. 4.4 условно показана в виде двух штриховых линий Л 5 и А"В". [c.128]

Иной характер имеет различие между газообразным и кристаллическим состояниями вещества. Кристаллическое состояние есть анизотропная фаза вещества, а газообразное состояние представляет собой изотропную фазу его. Вследствие этого непрерывный переход из твердого состояния в газообразное (а также в жидкое при высоких температурах например, больших критической) едва ли возможен, поэтому кривая фазового равновесия между кристаллической и жидкой или газообразными фазами критической точки не имеет. Вместе с тем нужно иметь в виду, что вблизи кривой фазового равновесия кристалл—жиддсость свойства кристаллической и жидкой фаз сходны. [c.129]

Общий вид фазовой р—ц-диаграммы для нормального вещества показан на рис. 4.13. Часть II диаграммы представляет собой область газообразного состояния / — область жидкого состояния (в соответствии со сказанным выше эта область условно ограничивается участком критической изотермы КЕ) и III — область кристаллического состояния вещества. Двухфазное состояние вещества изображается соответственно площадями IV, V и VI IV — область равновесного сосуществования яшдкой и газообразной фаз V — область равновесного существования кристаллической и газообразной фаз VI — область равновесного сосущесгвования кристаллической и жидкой фаз). Каждая из этих областей ограничена некоторой линией, называемой пограничной кривой. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...