Теплоемкость — Зависимость металлов

Рис. 1, Удельная теплоемкость чистых благородных металлов и зависимости от температуры

Измерение теплоемкости при переходе металла в сверхпроводящее состояние. Когда по каким-либо причинам невозможно определить критическую температуру перехода,образца из нормального в сверхпроводящее состояние прямым. методом, проводят измерения теплоемкости. На рис. 17.22 приведена зависимость теплоемкости олова от температуры. Скачок конечной величины на кривой С Т) соответствует превращению 2-го рода, каким и является переход в сверхпроводящее состояние (критическая температура для олова 3,7 К [c.287]

Измерение теплоемкости при переходе металла в сверхпроводящее состояние. В тех случаях, когда по каким-либо причинам нельзя определить критическую температуру перехода образца из нормального в сверхпроводящее состояние, а также для решения вопроса о том, является в данном случае переход превращением первого или второго рода, проводят измерение теплоемкости. На рис. 9.18 приведены температурные зависимости теплоемкости галлия в нормальном и сверхпроводящем состоянии. Р1з рисунка следует, что переход является превращением первого рода, так как имеется разрыв на кривой зависимости теплоемкости от температуры. [c.65]

Рпс. 3. Зависимость теплоемкости исследованных тугоплавких металлов от отношения Г/Тпл [c.54]

При низких температурах член дает вполне измеримый вклад в теплоемкость. Температурная зависимость электронной теплоемкости такова, что ею можно объяснить присутствие линейного члена в теплоемкости металлов. [c.14]

Если два состояния системы обладают одинаковой энергией, то их часто называют вырожденными. К сожалению, термин вырожденные может иметь два совершенно разных значения. Здесь оно использовано в том смысле, что электронная теплоемкость вырождается (деградирует) по сравнению с ее большим значением, вытекаемым из классических моделей. Ряд других свойств также вырождается в результате квантовых ограничений, поэтому говорят, что в металле имеется сильно вырожденный электронный газ . И в полупроводниках электронный газ может быть как вырожденным, так и невырожденным в зависимости от того, имеется ли достаточное число свободных электронов, чтобы стали существенными квантовые ограничения движения электронов. [c.126]

При низкой температуре энтропия электронного газа в металлах пропорциональна термодинамической температуре. Найти температурную зависимость Ср — Су электронных теплоемкостей при этой температуре. [c.118]

Рис. 52. Зависимость электронной теплоемкости металлов от температуры в сверхпроводящем s и нормальном С состояниях

Зависимость теплоемкости и теплопроводности карбидов от температуры, а также их коэффициенты термического линейного расширения и удельного электросопротивления приведены в табл. 13—16. Карбиды переходных металлов лучше других тугоплавких соединений ведут себя в условиях эксплуатации при высоких температурах в вакууме. Об этом свидетельствуют более низкие значения скорости испарения и давление диссоциации металла над карбидом (табл. 17) [16], Карбиды, относящиеся к фазам внедрения, при испарении диссоциируют на металлы и углерод (например, карбиды титана, циркония, ниобия, тантала и др.). Испарение карбида хрома, в отличие от перечисленных карбидов, носит ступенчатый характер — при [c.419]

Пайка крупногабаритных изделий из алюминия и его сплавов, ввиду его высокой удельной теплоемкости, требует длительного нагрева в процессе пайки. При этом флюс, обычно более легкоплавкий, чем припой, будучи продолжительное время в жидком состоянии, взаимодействует с паяемым металлом, вызывая иногда сквозную эрозию и снижение пластических характеристик последнего. В связи с этим возникла необходимость изучения процесса взаимодействия флюса с паяемым металлом в зависимости от технологических факторов, уточнения роли и влияния отдельных компонентов флюса на процесс пайки, выяснения причин, вызы- [c.404]

Рис. П-IV-l. Зависимость от температуры теплоемкости тугоплавких металлов [Л. П-14).

Ставя, однако, своей целью получение соотношений, справедливых для более широкого класса металлов, мы исходим прежде всего из того, что использование переменной Т /Тпл во многих случаях позволило получить соотношения, имеющие большую общность. Так, в работе [120] приведен ряд закономерностей поведения коэффициентов температуропроводности, поверхностного натяжения, теплоемкости и вязкости жидких металлов. На основе рассмотрения зависимости Ср от Т /Тпл в работе [44] установлена близость кривых для разных представителей группы твердых тугоплавких металлов, а также для щелочных и некоторых легкоплавких металлов в жидком состоянии. Рассмотрим теперь некоторые случаи применения теории термодинамического подобия к анализу свойств жидких металлов. [c.22]

На рис. 1.4 приведена зависимость теплоемкости щелочных металлов Li, Na, К, Rb а s от Т/Т по данным работ [42, 56, 60]. Как видно из рисунка, характер зависимости в указанных координатах подтверждает точку зрения о термодинамическом подобии щелочных металлов. [c.26]

Рис. 1.4. Зависимость теплоемкости щелочных металлов от приведенной температуры Г/Г

На рис. 1.6 приведена зависимость с от Г/Гпл для изученных нами металлов, для жидких К, Na, In, Hg, Pb — по данным работы [42], а также для лития. Видно, что жидкие К, Na, Li, Си, Sn, Ga, In, Pb, Sb, Hg имеют близкие значения теплоемкости при одинаковых приведенных температурах. Отклонения [c.28]

Рис. 1.6. Зависимость теплоемкости при постоянном объеме жидких металлов

Итак, мы получили две модификации уравнения изо-энтропийного процесса одна — уравнение (3-1) — содержит производную по кривой упругости, вторая — (3-4) и (3-4 ) — значение изохорной теплоемкости. В тех случаях, когда упругость насыщенных паров описывается сравнительно простой зависимостью, обе модификации, с точки зрения удобства их применения в расчетной практике, примерно равнозначны. В частности, давление насыщенных паров ртути и других металлов [Л. 66, 791 с высокой степенью точности выражается зависимостью вида [c.64]

В 1908 г. немецким физиком Э. Грюнайзеном была для металлов экспериментально установлена зависимость между теплоемкостью и температурным коэффициентом объемного расширения а. Им было найдено, что при любых температурах для металлов отношение температурного коэффициента объемного расширения к теплоемкости есть величина постоянная [c.159]

Физика низких температур обнаружила новые свойства у гелия II (сверхтекучесть, второй звук), сверхпроводимость металлов и сплавов, диамагнитные свойства металла в сверхпроводящем состоянии, новый закон температурной зависимости теплоемкости вещества. При низких температурах был установлен тепловой закон Нернста, [c.222]

Электронный вклад в теплоемкость. В гл. 6 было показано, что температурная зависимость теплоемкости нормального (несверхпроводящего) металла в области низких температур имеет вид [c.263]

С того времени было выполнено очень много работ по этому вопросу. Была завершена термодинамическая теория, связывающая теплоту перехода, изменення энтропии и теплоемкости с зависимостью критического магнитного поля от температуры. Для многих чистых металлов и сплавов были проведены измерения теилоемкости, результаты которых в целом ряде случаев прекрасно согласуются с результатами измерений критического магнитного ноля. Однако до сих пор вопрос о теплоемкости сверхироводип-ков нельзя считать решенным в основном потому, что пока пе создана достаточно удовлетворительная микроскопическая теория этого явления. [c.361]

Теплоемкость сверхпроводнпков. Зависимость теплоемкости от абсолютной температуры для нормальных металлов описывается уравнением [c.631]

Наконец, на рис. 7.6 показана зависимость отно.щения Сдрр/р объемной теплоемкости жидких щелочных металлов к плотности при температуре плавления от Т Тпл- При одинаковой величине Т1Т значения Сцрр/р практически одинаковы. [c.219]

Измерения вязкости, плотности, поверхностного натяжения и других неэлектронных параметров прямо не указывают на структуру, хотя в принципе можно определить прочность межатомной связи из этих данных с помощью одной из теорий жидкости, основанной на функции радиального распределения. Термодинамические и физические измерения высокочистых материалов могут дать информацию о явлениях пред- и послеплавления. Необходимо измерить удельную теплоемкость многих жидких металлов, особенно в широких температурных интервалах, чтобы исследовать истинную температурную зависимость спектра колебаний в этих материалах и его изменение после плавления. Нужны прямые электронные измерения, в частности эффекта Холла, термо-э.д. с. и магнитных свойств, чтобы точно установить степень, до которой можно применять модель свободных электронов к жидким металлам. Представляется широкое поле деятельности для работы над металлами с высокой точкой плавления, хотя здесь, конечно, имеются серьезные экспериментальные проблемы кажется, можно получить много прямых доказательств из некоторых необычных измерений — например, изучение аннигиляции позитронов и, следовательно, средней длины свободного пробега электронов или изучения мягкого рентгеновского спектра. Измерения ядерного магнитного резонанса и электронного спина также могут дать полезные результаты. Ясно, что требуется оче нь много экспериментальной информации, чтобы окончательно установить структуру жидких металлов и серьезно проверить с помощью эксперимента любую теоретическую обработку. [c.168]

Расщепление на два дублета основного состояния хромокалиевых квасцов, Сга (504)3K2SO4 24НаО при нулевом поле соответствует температуре 6о = 0,25°К. Построить график температурной зависимости удельной магнитной теплоемкости в интервале температур ниже 1 °К- Сравнить удельную теплоемкость данной соли с удельной теплоемкостью какого-либо металла в том же температурном интервале. Рассчитать температуру такой соли после выключения поля Я= 15 10 э, если начальная температура соли 1,5°К. [c.52]

Теплоемкость — это способность металла поглощать тепло, характеризуется количеством тепла в большх калориях, которое необходимо для нагревания 1 кг металла на 1° С. Теплоемкость стали зависит от температуры и мало изменяется в зависимости от химического состава. Наибольших величин теплоемкость стали достигает при температурах 723—1100° С, когда в ней проис- [c.23]

На рис. 5.5 представлены схемы выполнения сварки по суперпроходам, принятые при расчете ОСН. Последовательность наложения суперпроходов соответствовала последовательности выполнения проходов в реальном процессе сварки. Основной металл (перлитная сталь 12НЗМД) и аустенитный сварочный материал принимались для всех анализируемых соединений одинаковыми. Теплофизические свойства — теплопроводность X и объемная теплоемкость су — принимались независимыми от температуры, равными Я = 32,3 Вт/(м-град), су = 3,8-10 Дж/(м -град) для основного металла и i = 14,7 Вт/(м-град), су = 4,6- 10 Дж/(м -град) для аустенитного металла шва. Используемые при решении термодеформационной задачи зависимости температурной деформации е , модуля упругости Е (одинаковая зависимость для основного металла и металла шва) и предела текучести ат приведены соответственно на рис. 5.6. и 5.7. Так как аустенит не претерпевает структурных превращений, для него зависимости От и е от температуры на стадии нагрева и охлаждения одинаковые. Основной металл претерпевает структурные превращения, и, так как сварочный термический цикл далек от равновесного (большие скорости нагрева и охлаждения), температурный интервал Fe — Fev-превращения от T l до Ти (см. рис. 5.6) при нагреве не совпадает с интервалом [c.282]

Простая модель электронного газа, созданная Друде в 1900 г., успещно предсказала законы Ома и Видемана — Франца. Однако она не объяснила зависимость электропроводности от температуры, а также магнитные свойства и малую величину электронной теплоемкости по сравнению с классическим значением 3/ . В настоящее время ясно, почему удельное сопротивление особо чистых металлов падает от типичного для комнатных температур значения 10 мкОм см до значения менее 10 з мкОм -см при температуре жидкого гелия в то время как удельное сопротивление концентрированного сплава падает всего в два раза в том же диапазоне температур. Поведение полупроводников также хорошо понято удельное сопротивление экспоненциально возрастает при уменьшении температуры, и при очень низких температурах чистые полупроводники становятся хорошими диэлектриками. Добавка в образец полупроводника небольшого количества примесей чаще всего существенно уменьшает удельное сопротивление (в противоположность чистым металлам, в которых наличие примесей ведет к увеличению удельного сопротивления). [c.187]

В предыдущей главе при обсуждении вклада электронов проводимости в теплопроводность и теплоемкость металлов было установлено, что электронный газ в металлах является сильно вырожденным. Поскольку в этом случае концентрация электронов от температуры практически не зависит, температурная зависимость электропроводности металла o=e/ip, определяется зависимостьк> подвижности от Т. В области высоких. температур в металлах, так же как и в полупроводниках, доминирует рассеяние электронов на фононах. Выше было показано, что для вырожденного электронного газа подвижность, обусловленная рассеянием на фононах, обратно пропорциональна температуре (7.164). [c.255]

Теоретическое исследование температурной зависимости электрического сопротивления в значительной степени аналогично исследованию температурной зависимости теплоемкости, но отличается некоторыми дополнительными осложнениями. Для проведения такого исследования необходимы сведения не только о колебаниях решетки, но и о механизме взаимодействия между электронами и ионами, или, как говорят, о рассеянии электронов. Последний вопрос в свою очередь включает некоторые детали поведения самой совокупности электронов. Введенное Планком представление о нулевой энергии колебаний решетки не повлияло на теорию теплоемкости твердых тел много позже было выяснено, что нулевые колебания решетки не вносят вклад и в электрическое сопротивление металла (Блох, Хаустон и Зоммер-фельд). В настоящее время можно с полным основанием утверждать, что механизм электрического сопротивления, обусловленного колебаниями решетки, предложенный в работах периода 1927—1932 гг., в общих чертах был правилен (хотя этого нельзя сказать относительно некоторых вопросов в теории теплопроводности и термоэлектричества). Тем не менее оставалось много вопросов, в которых численное согласие расчетов с экспериментом и детальное понимание процессов были далеко недостаточными. Таким образом, хотя расчет теплоемкости простых твердых тел не вызывает сомнения, однако относительно электрического сопротивления простого металла этого сказать нельзя. [c.187]

Как отметил Н. В. Заварицкий, попытка связывать различие в значениях f, полученных в результате калориметрических измерений и с помощью соотношения (20.1), с характером температурной зависимости теплоемкости решетки несостоятельна, так как последняя не изменяется при переходе металла из нормального в сверхпроводящее состояние. В действительности это различие связано с экспоненциальной зависимостью теплоемкости электронов в сверхпроводнике.—Прим. ред. [c.350]

В этом разделе мы обсудим сначала результаты экспериментального определения теплоемкостей различных сверхпроводников. Мы увидим,что характер температурной зависимости электронной теплоемкости коренным образом изменяется при переходе металла из нормального состояния в сверхироводя-01,00. Это ясно указывает на фундаментальное изменение характера энергетического распределения электронов при переходе металла из одного состояния в другое. [c.631]

Рассмотрим теперь на основе новой модели электронную теплоемкость металлов, учитывая, что предыдущая модель была бессильна объяснить величину и температурную зависимость электронной теплоемкости. Для обсуждения этого вопроса возвратимся к функции Ферми — Дирака (3.28) . Возбуждение системы электронов, как следует из (3.28), происходит таким образом, что в возбужденное состояние переходят лишь электроны, энергии которых близки к энергии Ферми. Доля электронов, способных возбудиться, составляет величину порядка ЫквТ1ер, а энергия возбуж- [c.52]

Рис. 5.7. Зависимость отношения объемноА теплоемкости к плотности от относительной температуры для расплавленных щелочных металлов

Медь — пластичный металл розовато-красного цвета. Плотность, г/см при 20° С — 8,94, расплава — 8,3. Температура плавления 1083° С, отшига 500— 700 С, начала рекристаллизации наклепанной меди 200—300° С. Скрытая теплота плавления 50,6 кал/г, кипения — 1290 кал/г. Удельная теплоемкость при 20 С 0,092 кал/ (ч ° С), расплава — 0,13 кал/ (г С). Теплопроводность при 20 С 0,94 кал/(см-с- С). Коэффициент линейного расширения при 20—100°С 16,42-10 Литейная усадка 2,1%. Удельное электрическое сопротивление при 20° С 0,0178 Ом/ (мм м). Водородный потенциал 4-0,34 В. Механические свойства очень меняются в зависимости от обработки 0в=22- -45 кгс/см б=4-г-60% да 35-130. [c.149]

На основании такого сопоставления [119] можно сделать вывод о том, что различие потенциала вваимодействия U(г) в сжиженных инертных газах и жидких металлах, установленное в работе [129], не оказывается в нулевом приближении на характере температурной зависимости теплоемкости по крайней мере при 7 /7пл<2, но может, по-видимому, привести к некоторому различию в абсолютных значениях с . Необходимо, однако, помнить, что эти выводы справедливы лишь для относительно узкого температурного интервала (для значений Т /Т пл, как правило, превышающих для жидких металлов 3—4). [c.29]

Из (1.2) следует, что во всех случаях для повышения термического КПД цикла желательно иметь рабочее тело с низкой теплоемкостью жидкости и высокой теплоемкостью перегретого пара. При отсутствии или незначительном влиянии перегрева пара на iqj, характерном для ПТУ с жидкими металлами и ОРТ, теплота парообразования должна быть как можно большей. Поэтому для увеличения КПД r t необходимо рабочее тело с наибольшими значениями числа Клаузиуса К1 = rj( T), отнесенного к температуре Г . С ростом этого числа уменьшаются потери от неадиабатичности процесса 1—2, характеризуемые 5i2 2 i i2 на рис. 1.1, и увеличивается доля теплоты, подводимой при температуре Гн- Зависимость tit от числа Клаузиуса выражается соотношением [461 [c.8]

В качестве нормального материала для изготовления альфакало-риметра мы берем металл, для которого хорошо изучена зависимость удельной теплоемкости от температуры и который обладает высокой теплопроводностью. [c.271]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...