Природа жидкого и твердого состояния

В настоящей книге Герцберга содержится очень большой материал по теории и систематике колебательных и вращательных спектров многоатомных молекул. В ней изложены теория вращения молекул и их вращательных спектров, теория колебаний молекул, — как теория нормальных колебаний, основанная на классической теории малых колебаний, так и более точная квантовая теория колебаний, позволяющая учесть ангармоничность очень детально рассмотрены колебательные спектры конкретных молекул, начиная с трехатомных молекул и кончая сложными молекулами типа молекул пропана и бензола большая глава посвящена вопросу о взаимодействии вращения и колебания и о вращательной структуре колебательных спектров наконец, разобраны некоторые приложения, а именно расчет термодинамических свойств вещества при учете вращения и колебания молекул и изучение природы жидкого и твердого состояний, исходя из анализа спектров. [c.6]

Советскими учеными был выполнен ряд выдающихся экспериментальных работ. В области исследования малых частот в спектрах комбинационного рассеяния, наблюдающихся в жидких и твердых телах и тесно связанных с природой жидкого и твердого состояния, ведущая роль принадлежит Е. Ф. Гроссу и его сотрудникам. [c.7]

ПРИРОДА жидкого и ТВЕРДОГО СОСТОЯНИЯ [c.561]

ПРИРОДА ЖИДКОГО И ТВЕРДОГО СОСТОЯНИЯ. [c.561]

Зная структуру изолированных молекул (из спектров в газовой фазе) и исследуя изменения в спектре, происходящие при переходе из газообразного состояния в жидкое и твердое, можно сделать важные заключения о природе жидкого и твердого состояний и о междумолекулярных силах ). Эта область исследования быстро развивалась в течение последних лет. Мы не имеем возможности дать здесь достаточно полного обзора и ограничимся обсуждением нескольких существенных вопросов. Для случая твердых тел мы будем рассматривать только молекулярные решетки, а не металлические, атомные или ионные решетки, в которых отдельные молекулы теряют свою индивидуальность. [c.561]

Процессы нагрева (охлаждения), при которых происходит переход металла из одного агрегатного состояния в другое, связаны с получением или потерей тепла следовательно, такую систему можно рассматривать как тепловую. По второму закону термодинамики все превращения, самопроизвольно протекающие в природе, вызываются стремлением системы к переходу из неустойчивого состояния в более устойчивое, обладающее меньшим запасом свободной энергии. С изменением внешних условий, например с повышением или понижением температуры, свободная энергия системы изменяется различно для вещества, находящегося в жидком и твердом состоянии. [c.103]

В природе самопроизвольно могут происходить процессы, которые сопровождаются уменьшением свободной энергии системы. Свободная энергия Р — эта та часть внутренней энергии, которая может быть превращена в работу. Зависимость свободной энергии жидкого и твердого состояний металла от температуры приведена на рис. 20. [c.65]

Топливо встречается в природе в твердом, жидком и газообразном состояниях. Запасы топлива в природе весьма значительны, и добывается оно в больших количествах. [c.24]

Большое влияние на качество и скорость образования покры тия оказывает состояние поверхности обрабатываемого металла Взаимодействие (смачивание, адгезия и сорбция) алюминия и рас плавов на его основе с поверхностью металла определяется в зна чительной мере состоянием поверхности, а также природой ме талла и жидкого расплава. Так как при взаимодействии жидкой и твердой фаз наибольшая активность отмечается у поверхностных пограничных слоев, для обеспечения эффективной сорбции [c.270]

Наконец, при кислородной резке высоколегированных сталей необходимо учитывать возможность появления горячих трещин. Образование последних происходит главным образом, когда металл поверхности реза находится в твердо-жидком состоянии.Природа образования горячих трещин при резке имеет много общего со сваркой и обусловлена наличием напряжений, вызванных жестким закреплением кромки, изменением объемов жидкой и твердой фаз металла кромки под воздействием термического цикла резки и характером структурных изменений в зоне термического влияния. [c.54]

В природе различают четыре агрегативных состояния вещества твердое, жидкое, газообразное и плазменное. Жидкостью называют тело, обладающее большой подвижностью молекул, не имеющее самостоятельной формы, а приобретающее форму сосуда, в котором находится. [c.8]

Строение сплавов зависит от характера взаимодействия компонентов. Это взаимодействие может быть основано на способности компонентов вступать в химическую связь или растворяться друг в друге не только в жидком состоянии, но и в твердом в последнем случае сплав приобретает структуру твердого раствора. Растворимость компонентов в твердом состоянии может быть неограниченной и ограниченной, причем степень ограничения растворимости в зависимости от природы компонентов изменяется в широких пределах. [c.87]

Отличия жидкого вещества от газообразного и сходство первого с твердыми телами связаны с тем, что по плотности жидкости ближе к твердым телам, чем к газам. Дальнейшие принципиальные отличия природы жидкого состояния от газообразного, одновременно сближающие жидкости с твердыми телами, таковы относительно большая роль молекулярных сил притяжения в движении молекул жидкости сильнее выражен колебательный характер движения, свойственный твердым телам, чем поступательный, свойственный газам третье отличие связано с различным характером расположения молекул у газов и жидкостей. [c.85]

Все тела природы могут находиться в трех различных состояниях в твердом, жидком и газообразном. Твердые тела, например древесина, уголь, сталь, лед, сохраняют свою форму. Для изменения формы твердого тела (размельчение, сплющивание и т. д.) необходимо применить силу. [c.5]

В природе существует в трех агрегатных состояниях твердом, жидком и газообразном. При 760 мм рт. ст. = 0 С, = 100° С плотность (ТВ.) 0,9168 (при 4 С плотность равна 1,000). Является постоянной составной частью живых организмов все основные жизненные процессы происходят в водной среде или при участии воды. В технике используется как растворитель, как химическое сырье для получения водорода и кислорода. [c.367]

Ha основании обобщения литературных данных в работе [ 1 i предлагается вариант диаграммы, показанной на рис. 98. Эвтектик. между (Сг) и (Th) образуется при температуре 1235 °С и содержании -75 % (ат.) Th. Природа нонвариантного равновесия при 1360 "С н< установлена. Расчет диаграммы состояния Сг—Th с использование -модели идеальных растворов для описания жидкой фазы показал, чи эвтектическая температура должна составлять 994 °С, а концентра ция Th в эвтектике — 53 % (ат.) Th [1]. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии незначительна [X, 1]. [c.192]

По своей природе пайка — процесс соединения материалов в твердом состоянии с применением нагрева с целью образования между паяемыми материалами жидкой прослойки, которая после затвердевания скрепляет -их. Как физико-химический процесс пайка отличается особой многогранностью и охватывает собой широкий круг явлений, протекающих в твердой, жидкой и газовой фазах окисление и восстановление, флюсование, смачивание и капиллярное течение, адсорбцию, растворение и диффузию, плавление и кристаллизацию и др. Поэтому проблемы пайки разрабатываются на основе металловедения, теории металлургических процессов, физической химии, термодинамики, учения о прочности и др. [c.6]

Энтальпии смешения в простых системах, содержащих электронное соединение, изменяются приблизительно в соответствии с изменением фактора электроотрицательности. Во второй группе электронных систем, которые имеют максимум на линии ликвидус, факторы электроотрицательности большие и становятся преобладающими. За исключением системы d—Си, энтальпии смешения более высокие (- 3 ккал) и их изменения после плавления довольно заметны. И в жидком, и в твердом состояниях межатомное взаимодействие имеет химическую природу и, возможно, частично представляет собой гомеополярную и гетерополярную связи. В жидкости следует ожидать некоторого отрицательного [c.58]

Структурное и механическое стеклование, принцип временно-температурной суперпозиции. Процесс перехода из высокоэластического состояния в твердое (стеклообразное) при понижении температуры до Ос и отсутствии механических воздействий называют структурным стеклованием. Механическое стеклование происходит при 9 > 9с и высоких частотах ю (или малом времени ti деформации), когда эластомер находится в высокоэластическом (структурно-жидком) состоянии. Деформация зависит от соотношения между временем деформации t и временем релаксации т. Молекулярная природа структурного и механического стеклования едина и заключается в потере кинетическими единицами вещества подвижности при относительно низких 9 или больших со. При больших (О в некоторой области [c.69]

Природа образования теплового потока здесь не рассматривается. Однако при сильном нагреве внешней (внутренней) поверхности пластины и при наличии потока жидкого вещества или газа, ее обтекающего, одной из возможных причин разрушения поверхности может быть гидродинамический унос металла абляция), не перешедшего еще в жидкое или газообразное состояние. Интенсивный унос твердого вещества с поверхности начнется с момента, когда скоростной напор газа или жидкости pv /2 станет порядка предела текучести нагретого поверхностного слоя металла. В монографии Ильюшина и Огибалова [121] вводится основной параметр, характеризующий абляцию, Г = pv-/ 2(7s). Опасные состояния возникнут при Г 1. На практике абляция возникает при входе космических летательных аппаратов в атмосферу, в камерах ракетных двигателей, в стволах артиллерийских орудий. [c.84]

В природе известны четыре агрегатных состояния вещества твердое, жидкое, парообразное и в виде плазмы. [c.7]

Металлы как кристаллические вещества при данных температуре и давлении характеризуются строго определенным пространственным расположением атомов, т. е. металл в твердом состоянии при данной температуре имеет энергетически устойчивое кристаллическое строение с минимумом свободной энергии, которой обладает атом или комбинация атомов. Нагрев или охлаждение вносят в состояние атомов энергетические изменения, а это может привести к перестройке в их взаимном расположении с минимумом свободной энергии. Следовательно, изменение температуры приводит к изменению свободной энергии. Однако до определенных температур нагрева металл остается кристаллическим телом. Повышение температуры приведет к дальнейшему изменению энергетического состояния атомов, близкому к энергетическому состоянию жидкости. При увеличении нагрева цельность металлической решетки нарушается, а в отдельных участках могут сохраняться отдельные группировки относительно закономерно построенных атомов. В силу энергетических условий они не могут быть устойчивыми, поэтому происходит их систематическое разрушение и образование. Эти группировки атомов в процессе кристаллизации становятся центрами кристаллизации. Чем меньше этих центров, тем из более крупных кристаллов будет состоять металл при переходе из жидкого состояния в твердое. Следовательно, условия плавления металла оказывают влияние на процесс кристаллизации и соответственно на свойства металла сварного шва. Однако из-за большого перегрева металла в сварочной ванне к моменту кристаллизации останется очень мало указанных центров кристаллизации или они вообще будут отсутствовать. Поэтому в сварочную ваину необходимо вводить искусственные центры кристаллизации, природа и количество которых зависят от условий сварки и используемых сварочных материалов, состава основного и присадочного металлов. [c.5]

Причины потери подвижности жидкого диэлектрика могут быть различными и определяются особенностями его химической природы. В случае нефтяных масел это может быть вызвано кристаллизацией твердых парафинов, в других жидкостях — выпадением части компонентов в виде твердой фазы. В жидких диэлектриках, представляющих собой индивидуальные химические соединения, потеря подвижности может быть связана со значительным повыщением вязкости жидкости или переходом ее в твердое состояние. Многие жидкие диэлектрики представляют собой двух- или многокомпонентные системы. В этих случаях важно определить стабильность жидкости при длительной (от 5 ч до нескольких суток) экспозиции при температуре, близкой к температуре застывания (например, при температуре, которая на 10°С выще, чем температура точки замерзания). Для этого можно использовать обычную аппаратуру, применяемую при определении температуры застывания [Л. 2-93]. При испытании периодически извлекают сосуд с испытуемой 70 [c.70]

В то время как колебания молекул определяют грубую структуру колебательных спектров, их тонкая структура обусловливается вращением молекул, которое обнаруживается непосредственно о вращательных спектрах. Колзба-ния и вращение в молекулах тесно связаны между собой и поэтому естественно, что их следует изучать совместно. Данные о колебательном и вращательном движении молекул, основным источником получения которых являются колебательные и вращательные спектры, необходимы для решения целого ряда важнейших физико-химических задач. Колебания и вращзния, играют большую роль при течении химических реакций, при обмене энергии между возбужденными молекулами, они существенным образом сказываются на термодинамических свойствах вещества. Исследование изменения колебательного и вращательного движения молекул под влиянием их взаимодействия с окружающими молекулами в жидких и твердых телах является одним из методов изучения природы жидкого и твердого состояния. [c.5]

В общем случае плазмой называется газ, в котором значительная часть (5- 10%) атомов или молекул ионизирована. Плазма являете нормальным состоянием вещества при температуре 10 °, так же как газообразное, жидкое и твердое состояния являются нормальными формами существования вещества при более низких температурах. Это четвертое состояние вещества встречается в природе даже чаще, чем остальные формы существования материи. С ростом температ ры процент ионизированных атомов растет и при температуре Т (2-нЗ) 10 ° газ практически полностью ионизирован, т. е. состоит из ионов (в основном однозарядных) и электронов и совсем не содержит нейтральной компоненты. Дальнейший рост температуры приводит к повышению доли двухзарядных, трехзарядных и т. д. ионов, пока при температуре 10 газ не ионизируется окончательно, т. е. не превратится в смесь голых ядер (лишенных электронных оболочек) и электронов. [c.480]

С состоянием тела отождествляют совокупность величин, характеризующих физические признаки тела. Такими величинами являются напряжения, деформации, скорости деформации, скорости изменения напряжений ). Уравнения, описывающие состояние тела во времени в терминах указанных величин, называются уравнениями состояния или реологическими уравнениями. Одним из примеров реологических уравнений являются уравнения закона Гука. Реологические уравнения состояния содержат некоторые скалярные величины —постоянные, имеющие физическую природу и являющиеся мерой реологических свойств тела. Такие величины называются в реологии реологическими коэффициентами или модулями . Фундаментальной аксиомой реологии является утверждение о наличии у каждого из реал15-ных жидких и твердых тел всех реологических свойств, проявляемых, однако, в разных телах и в различных условиях в неодинаковой мере. [c.511]

Фундаментальные исследования полимерных жидких кристаллов углубляют наше понимание природы межмолекулярных взаимодействий и фазовых переходов в изотропных полимерных жидкостях и твердом состоянии точно так же, как исследования мономерных жидких кристаллов проливают свет на природу этих явлений в молекулярных жидкостях, и кристаллах. В биологии жидкокристаллические полимеры мо гут играть важную роль в пространственной организм- ции макромолекул и субклеточных структур, например в упаковке молекул ДНК в хромосомах или агрегации микротубул при формирований структурного каркаса клетки. [c.66]

С понижением температуры изменение величины Р для жидкого и твердого металла различно (см. рис. 3.1), что обусловливает существование в определенном интервале температур того или иного состояния металла с наименьшей свободной энергией. Такой равновесной температурой для системы твердый металл — жидкость является температура на рис. 3.1. Однако при этой температуре свободные энергии жидкого и твердого Р металлов равны, поэтому активного перехода одного состояния в другое не происходит. Для того чтобы начался процесс кристаллизации, необходимо отклонение от равновесной температуры — переохлаждение жидкого металла на АГ . При этом свободная энергия металла изменится на А/к- Практически влиять на степень переохлаждения возможно, изменяя скорость охлаждения металла, увеличение которой увеличивает АТ (рис. 3.2). Однако не следует считать, что увеличение степени переохлаждения может быть беспредельным, предельное значение зависит от природы металла. Папример, по данным Ю. М. Лахтина, при охлаждении расплавленного олова может быть достигнута степень переохлаждения 118°С, при охлаждении сурьмы 135 "С. [c.30]

Необходимое значение обменного взаимодействия ферромагнетики имеют лишь в твердом состоянии. Этим объясняется отсутствие в природе жидких I и газообразных ферромагнетиков. Ферромагнетизм сплавов, целиком состоящих из парамагнитных компонентов, объясняется тем, что в этих сплавах, основой которых обычно является марганец или хром, введение в решетку марганца атомов висмута, сырьмы, серы и др., а в решетку хрома атомов серы и теллура изменяет электронную структуру кристаллов, в результате чего создаются условия для возникновения магнетизма. [c.9]

ФОТОЭФФЕКТ [внешний (закон третий число фотоэлектронов, вырываемых из катода за единицу времени, пропорционально нн генсивности света красная граница — минимальная частота света, при которой еще возможен фотоэффект и которая зависит от химической природы вещества и состояния его поверхности уравнение Эйнштейна определяет кинетическую энергию фотоэлектрона как разность энергии, приобретенной электроном от поглощения фотона, и работы выхода, совершаемой электроном для выхода из металла) внутренний <есть перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием света имеет красную границу, определяемую равенством энергии активации и энергии фотона) многофотонный происходит при очень больших интенсивностях света, достижимых с помощью лазеров] [c.294]

Все тела в природе находятся в одном из трех состояний твердом, жидком или газообразном. Каждое из этих трех состоя-Н1ИЙ отличается одно от другого лишь характером движения молекул тела и величиной сил сцепления между молекулами. Наиболее вели хи силы сцепления у тел в твердом состоянии, у которых молекулы находятся лишь в колебательном движении. В противоположность этому, в гавообразвых телах силы сцапле-ния между молекулами крайне слабы, и молекулы находятся в беспрерывном движении во всевозможных направлениях. [c.15]

Наибольшие возможности для решения задач материаловедения предоставляет систематизация веществ по их агрегатньпи состояниям в нормальных (по температуре и давлению) условиях. При этом внутри каждой группы (твердое, жидкое или газообразное вещество) есть возможность учесть вид образующих его частиц, состав, физическую природу, строение и структуру, а также происхождение. [c.8]

Аморфные вещества — это вещества в твердом состоянии, строение которых обусловливает изотропию физических свойств и отсутствие точки плавления (переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно). В природе аморфное строение вещества менее распространено, чем кристаллическое. Аморфное строение характерно, например, для опала, обсидиана, янтаря, смолы, битума и полимеров. Кристаллическое строение вещества может быть переведено в аморфное строение различными видами физического и химического воздействий. Из раствора криста1ыического вещества можно получить высушенный гель, из расплава — стекло, из пара — аморфный осадок и т.п. Так, с аморфным строением искусственно получен ряд металлов (металлическое стекло), а также полупроводники (аморфные полупроводники). [c.12]

Как известно, теоретическому рассмотрению легче поддаются крайние случаи, а наибольшие затруднения встречаются на пути изучения промежуточных случаев. Это полностью подтверждается существуюш ими попытками проникнуть вглубь природы жидкого состояния вевдества, зани-маюпдего промежуточное положение между твердым и газообразным состояниями, причем и по свойству сжимаемости и по другим макроскопическим свойствам расположенного ближе к твердому, чем газообразному. Надо констатировать, что до сих пор не существует сколько-нибудь полная и законченная теория жидкого состояния. [c.13]

Дифракционные исследования (см. раздел 1) показывают, что многие жидкие металлы структурно просты и подобны жидким благородным газам. Исключения составляют полуметаллы и метаметаллы, которые находятся в более высоких группах и низких периодах Периодической системы элементов в этих металлах в жидком состоянии в какой-то мере проявляется неметаллическая связь, что приводит в результате к обнаружению двух ближайших расстояний между атомами в жидкости. Эти расстояния часто хорошо соответствуют таким же расстояниям в твердом состоянии. Аномальная природа связи в полуметаллах доказана также отрицательным изменением объема, уменьшением сопротивления после плавления и низким значением отношения тепловых коэффициентов расширения в твердом состоянии и в жидкости, хотя эти наблюдения ничего не говорят нам о структуре жидкости. Нельзя сделать вывод о структуре из воб-щем-то неточных данных по атомному перемещению (см. раздел 3) и поверхностной энергии (см. раздел 4) жидких металлов, хотя они и не противоречат полученным выше заключениям. [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...