Фазовый переход второго рода теплота

В отличие от фазовых переходов первого рода, таких, как точки плавления или кипения, при фазовых переходах второго рода отсутствует скрытая теплота перехода. Поэтому такие переходы используются лишь как индикатор определенной температуры, а не способ ее поддержания. При затвердевании чистых металлов, которое обсуждается ниже, образец металла будет оставаться при температуре затвердевания, хотя его окружение охлаждается. В случае сверхпроводящих переходов отсутствие скрытой теплоты перехода не создает серьезных проблем. Это объясняется тем, что при низких температурах легко обеспечить необходимую точность терморегулирования, а теплоемкости и теплопроводности материалов таковы, что неоднородности температуры в криостате и инерционность объектов регулирования не создают никаких затруднений. [c.168]

Такие фазовые превращения, которые характеризуются скачками объема, внутренней энергии, энтропии и ряда других параметров, а также конечной теплотой перехода, называют фазовыми переходами первого рода. Помимо них бывают еще фазовые переходы второго рода, при которых энтропия непрерывна и теплота перехода отсутствует, но испытывает скачок, например, производная дЗ/дТ. Мы не будем их касаться. Укажем только для примера, что таким образом парамагнитное вещество переходит в ферромагнитное состояние, а металл —из нормального в сверхпроводящее. [c.123]

При фазовых переходах второго рода происходит непрерывное изменение энтальпии, выделения скрытой теплоты не происходит, а теплоемкость испытывает скачок, сопровождающийся резким максимумом. При фазовых переходах второго рода теплоемкость низкотемпературной фазы, как правило, больше теплоемкости высокотемпературной фазы. [c.198]

Рассмотренные случаи фазовых переходов химически чистого вещества относятся к фазовым переходам так называемого первого рода, когда переход из одной фазы в другую осуществляется с выделением (поглощением) теплоты и изменением объема фаз. Однако в ряде случаев эти особенности могут и не проявляться, например, в случае перехода металла из нормального состояния в сверхпроводящее при критической температуре. Такие фазовые превращения носят наименования фазовых переходов второго рода. В этом случае никакого скачка в изменении состояния тела не происходит. Состояние системы изменяется непрерывно, и в точках фазового перехода состояния фаз совпадают. Теория фазовых переходов второго рода выходит за рамки данного учебника и составляет содержание специальных курсов. [c.96]

Очевидно, что для таких фазовых переходов работа и теплота равны нулю. В принципе можно представить себе фазовые переходы и более высоких порядков, принимая за порядок фазового перехода номер производной от удельного потенциала, которая оказывается различной для равновесно сосуществующих фаз. Особенности фазовых переходов второго рода будут рассмотрены в 2-8. [c.28]

Различают фазовые переходы первого и второго рода. Фазовые переходы первого рода в отличие от фазовых переходов второго рода сопровождаются изменением удельного объема и энтропии системы следовательно, фазовые переходы первого рода характеризуются определенной теплотой перехода. [c.89]

Рассмотрим более подробно фазовые переходы второго рода, при которых выделения или поглощения теплоты, а также изменения удельного объема не происходит. Для таких переходов [c.239]

Принимая как опытный факт, что при фазовых переходах второго рода отсутствует выделение и поглощение скрытой теплоты и изменение удельного объема, приходим к следующим условиям [c.182]

Уравнения (52,3) и (52,4) показывают, что фазовый переход из сверхпроводящего состояния в нормальное через критическую температуру происходит без поглощения теплоты, а теплоемкость изменяется скачком. i Такие превращения представляют собой фазовые переходы второго рода. [c.197]

Нагрев основного металла и припоя в процессе пайки приводит к понижению энергии активации их атомов и, следовательно, к повышению реакционных свойств. При этом, металлы могут претерпевать полиморфные превращения, т. е. переходить из одного кристаллического состояния в другое, а припой — еще и изменение агрегатного состояния. Переход припоя в жидкое состояние связан с повышением концентрации вакансий, достигающей при плавлении, как правило, критического значения. Фазовые переходы первого рода связаны со значительным поглощением теплоты и сопровождаются обычно увеличением объема. В некоторых случаях при нагреве основного металла и припоя в зависимости от их природы возможны фазовые переходы второго рода , не сопровождающиеся заметным поглощением теплоты и изменением объема. [c.46]

Но при Т = Тс имеем gn — gs, так что можно вычислить постоянную С. В отсутствие магнитного поля скрытая теплота перехода равна пулю, и мы имеем фазовый переход второго рода, хотя при [c.135]

Кроме фазовых переходов первого рода, существуют фазовые переходы, при которых выделение или поглощение теплоты не происходит. Такие фазовые переходы называются фазовыми переходами второго рода. [c.119]

Под фазовыми переходами второго рода понимают фазовые превраш,ения, происходящие без поглощения или выделения теплоты и без изменения удельного объема (d Q=0, у=0)., " [c.211]

При фазовых переходах второго рода нет скрытой теплоты. Параметр порядка (в рассматриваемом примере это поляризация) не испытывает разрыва в точке перехода. При фазовых переходах первого рода имеется скрытая теплота, а параметр порядка в точке перехода претерпевает разрыв. [c.498]

Элементарная теория упорядочения. Теперь мы изложим простую статистическую трактовку зависимости упорядочения от температуры в случае сплава типа АВ с объемноцентрированной кубической структурой. Сплавы типа ЛдВ отличаются от сплавов типа АВ у первы.х — фазовый переход первого рода, характеризующийся наличием скрытой теплоты перехода, а у вторых — фазовый переход второго рода, характеризующийся прерывным изменением теплоемкости ) (рис. 19.27). [c.686]

Термодинамический анализ формул (5.189)—(5.194) показывает, что они описывают типичный фазовый переход второго рода, при котором нет скрытой теплоты, а теплоемкость терпит разрыв при Т = Тс- С помощью равенства (5.5) можно проверить, что приближение среднего поля описывает именно такой тип поведения в окрестности Т [c.235]

Фазовые переходы второго рода происходят без поглощения или выделения теплоты и без изменения удельного объема и наблюдаются, в частности, при явлениях сверхпроводимости и сверхтекучести. [c.239]

Различают фазовые переходы второго (II) и первого (I) рода. Фазовые переходы II рода характеризуются тем, что теплота перехода равна нулю, первые [c.35]

Фазовые переходы первого и второго рода. Фазовые переходы сопровождающиеся поглощением или выделением теплоты, называются фазовыми переходами первого рода. [c.141]

Фазовые превращения второго рода не сопровождаются поглощением или выделением скрытой теплоты и изменением удельного объема при переходе вещества из одной фазы в другую примером может служить переход жидкости в пар при критической температуре и при постоянном давлении. [c.175]

В переходах второго рода отсутствует выделение или поглощение теплоты q = 0), не наблюдается малоустойчивых метастабильных состояний вблизи точек перехода, удельный объем фаз одинаков. Экспериментально установлено скачкообразное изменение теплоемкости вещества, коэффициента теплового расширения при постоянном давлении ар и коэффициента изотермического сжатия Ру,. (При фазовых переходах первого рода все три указанные характеристики обращаются в бесконечность.) [c.212]

Фазовые переходы II рода характеризуются непрерывностью в точке перехода термодинамического потенциала Ф и его первых производных и разрывом вторых производных Ф. При этом переходе не происходит тепловыделения и теплота перехода II рода равна нулю. Фазовыми переходами II рода являются переходы вещества в сверхпроводящее, сегнетоэлектрическое, ферромагнитное и т. п. состояния в отсутствие внешних полей (электрических, магнитных). В противном случае те же переходы могут стать переходами I рода теплота перехода при этом затрачивается на противодействие внешним силам. [c.171]

При переходах второго рода терпят разрыв только вторые производные от G. Как мы увидим ниже, переходы, сопровождающиеся пластичностью превращения, и вообще большинство важнейших фазовых переходов относятся к первому роду. Поэтому они Характеризуются изменением объема ЛУ и скрытой теплотой L = TAS. [c.241]

Переход от р р к р = р в принципе мог бы быть как непрерывным, так и скачкообразным. Из эксперимента следует, что фазовый переход в гелии является переходом второго рода и не сопровождается выделением или поглощением скрытой теплоты (см. [9], 130). Отсюда следует, что нормальная плотность р непрерывно растет при повышении температуры и в точке перехода делается равной р. [c.28]

Охлам<дение сверхпроводника приводит, во-первых, к тому, что при Т = Тс происходит скачок теплоемкости без появления скрытой теплоты. Это означает, что сверхпроводящий переход является фазовым переходом второго рода. Во-вторых, при Т< Тс зависимость теплоемкости от температуры определяется выражением вида [c.264]

Если проводник находится в магнитном поле, то превращение его в сверхпроводящее состояние сопровождается тепловым эффектом и, следовательно, является фазовым переходом первого рода. В. Кеезом показал, что в этом случае переход определяется уравнением Клапейрона—Клаузиуса. При отсутствии магнитного поля теплота перехода равна нулю и превращение и в s является фазовым переходом второго рода. [c.239]

Линию наименьшей устойчивости В. К. Семенченко называет квазиспинодалыо. В точках квазиспинодали флуктуации достигают при данных условиях наибольшего значения и система превращается в смесь флуктуационных зародышей обеих граничных (далеких от этого состояния) фаз — квазифазу или мезофазное состояние , не теряя своей макроскопической однородности. Поскольку минимум устойчивости является поворотной точкой в отношении изменения свойств фаз, он до некоторой степени аналогичен точке фазового перехода второго рода и условно его можно считать за точку закритического перехода. При этом, конечно, не нужно забывать, что закритический переход происходит на конечном интервале Т, р п других термодинамических сил. Поэтому в условной точке закритического перехода не происходит скачков энтропии, объема и других j , а только их быстрое изменение. Работа и удельная теплота перехода также равны по этой причине нулю. Сами коэффициенты устойчивости изменяются также непрерывно, а не скачком в этом состоит отличие закритических переходов от ФП II рода по Эренфесту. [c.248]

Жидкий гелий кристаллизуется только под давлением выше 25,127 ата. При температуре 2,186° К происходит фазовый переход второго рода, совершающийся без выделения сирытой теплоты. В этой точке некоторые свойства гелия изменяются скачком (теплоам,кость, вязкость, скорость распространения звука). [c.101]

Уравнение (5-26), впервые полученное В. Кеезомом в 1924 г., для фазового перехода в сверхпроводнике аналогично уравнению Клапейрона—Клаузиуса для обычных систем. Температура (при Як = 0) играет в некоторой степени ту же роль, что и критическая температура системы жидкость—пар (обращение в нуль теплоты перехода, скачка энтропии и т.- д.). Однако в критической точке системы жидкость — пар переход не является фазовым переходом второго рода (по классификации Эренфеста). В частности, следует отметить, что в критической точке ряд вторых производных от термодинамического потенциала, таких, как теплоемкость Ср, величины (dv/dT)p, (dvldp)T и др., обращается в бесконечность. [c.123]

Известно много фазовых переходов первого рода, например переход жидкость — пар в чистом веществе, за исключением критической точки, когда теплоемкость Ср становится бесконечной (см. фиг. 53а). Что касается фазовых переходов второго рода, то известно лишь небольшое число примеров, причем имеются определенные отклонения от схемы Эрепфеста. Рассмотрим, например, случай перехода из сверхпроводящего в нормальное состояние этот переход описывается кривой равновесия в плоскости переменных II — Т (Я — магнитное поле). Скрытая теплота перехода равна нулю только в точке Н = О кривой равновесия, когда теплоемкость Сц (= Су) испытывает скачок. Как показал Опсагер [4], для двумерного изинговского ферромагнетика при Н = О теплоемкость С и (=Су) логарифмически расходится в точке перехода и непрерывна везде вне ее. Тисса [5, 6] указал, что разложение в ряд Тейлора невозможно, поскольку коэффициенты при производных от ц второго и более высоких порядков для одной илп обеих фаз могут обращаться в бесконечность. Таким образом, первоначальная классификация Эренфеста является в значительной мере неполной. [c.205]

Другой пример — сверхпроводящее состояние - металлов. В 1911 г. Камерлинг — Оннесом было открыто/ явление сверхпроводимости, заключающееся в том, что при некоторой определенной низкой температуре ток tio металлу проходит без выделения теплоты, т. е. омическое сопротивление его R становится равным нулю. Ртуть, например, переходит в сверхпроводящее состояние при температуре 4,12° К, цинк — при 0,79° К, кадмий — при 0,6° К и т. д. В настоящее рремя сверхпроводимость обнаружена примерно у 17 металлов. Открытие сверхпроводимости имеет большое теоретическое и прикладное значение и относится также к фазовым переходам второго рода, так как согласно теории и эксперименту переход металла в сверхпроводящее состояние происходит при Д5=0, Ау=0 и при скачкообразном изменении коэффициентов а, Рт и Ср. [c.214]

Фазовыми переходами второго рода называются такие переходы, для которых энергия и удельный объем не претерпеварот скачка при переходе теплота при переходе не выделяется в не поглощается, но теплоемкость, температурный коэффициент расширения и сжимаемость в точке перехода меняются сяачком. Примеры таких переходов переход железа в точке Кюри в парамагнитное состояние, переход металлов при низких температурах в сверхпроводящее состояние, переход жидкого гелия I в жидкий гелий II, многие превращения в кристаллах. [c.119]

При структурном подходе к проблеме говорят, что в результате фазовых переходов, как правило, происходит изменение симметрии системы, которое характеризуется так называемым параметром порядка. Последний обычно выбирают таким образом, чтобы он был равен нулю по одну сторону фазового перехода. Например, для ферромагнетика параметром порядка служит спонтанная намагниченность, для сегнетоэлектрика — спонтанная электр ческая поляризация, для сплавов — доля упорядочившихся атомов. В системах жидкость жидкость или жидкость — пар симметрия не изменяется. В этом случае за параметр порядка, условно принимают разность плотностей сосуществующих фаз. Деление фазовых переходо на два рода несколько условно, так как, например, в жидкокристаллических системах извХ С ны фазовые переходы первого рода, очень близкие к фазовым переходам второго рода, переходы с малым скачком параметра порядка и малыми теплотами при сильно развитых флуктуациях. [c.194]

Фазовыми превращенрмми второго рода называются превращения, при которых плотность и термодинамические характеристики изменяются непрерывно, а скачок претерпевают производные термодинамических функций по давлению и температуре, например, теплоемкость при постоянном давлении, сжимаемость и т.д. Теплота фазового превращения второго рода равна нулю. К таким фазовым превращенрмм относятся превращение антиферромагнетиков в парамагнетики, переход гелия в сверхтекучее состояние и др. Причиной фазовых превращений является изменение стабильности фаз в зависимости от внешних воздействий. При любом фазовом превращении в твердом состоянии происходит перестройка атомной структуры системы. В металлических сплавах фазовые превращения в твердом состоянии сопровождаются относительно небольшими изменениями объема. Пренебрегая этими малыми объемными изменениями, можно использовать свободную энергию для анализа закономерностей фазовых превращений в металлах и сплавах. [c.49]

Двухкомнонентность Не II позволяет объяснить ряд наблюдаемых эффектов при вытекании Не II из сосуда через узкий капилляр темп-ра в сосуде повышается, т. к. вытекает гл. обр. сверхтекучая компонента, не несущая с собой теплоты (т. н. м е х а н о к а-лорический эффект) при создании разности темп-р между концами закрытого капилляра с Не II в нём возникает движение — сверхтекучая компонента движется от холодного конца к горячему и там превращается в нормальную, к-рая движется навстречу, при этом суммарный поток отсутствует (термомеханический э ф ф е к т). В Г. ж. наряду с обычным звуком может распространяться т. н. второй звук. Св-ва Г. ж. Не существенно отличаются от св-в жидкого Не, что связано не только с различием масс атомов Не и Не, но и с их квантовомеханич. особенностями (атомы Не — бозоны, атомы Не — фермионы). Сверхтекучим Не становится при очень низкой темп-ре ( 2,6 мК) под давлением 34 атм. У Не существует две сверхтекучие фазы анизотропная (фаза А) и изотропная (фаза В). Переход обычного Не в фазу Не-Л относится к фазовым переходам II рода, а переход Не-Л -> He-J — к фазовым переходам I рода (возможны эффекты перегрева и переохлаждения). Л-фаза существует в температурном интервале 2,6—2 мК, фаза В — при Т- 2 мК (температурные границы существенно зависят от давления). [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...