Работа макроскопическая

Вычисляй Удельную работу макроскопического удлинения образца и сравнивая ее с работой, эквивалентной деформации сдвига, получаем ade = xdy, т. е. у Зе при т ст/3 отсюда следует, что если в вычислениях фигурирует произведение напряжения на приращение деформации, т. е. анализ основан только на энергетических характеристиках процесса пластической деформации (например, при термодинамическом изучении), то можно пользоваться обозначениями, принятыми при описании макроскопической деформации образца. [c.43]

При выводе соотношений на поверхности разрыва и решении задачи об отражении ударной волны от абсолютно твердой стенки используется некоторая информация о характере процессов около отдельных включений дисперсной среды без полного решения задачи о динамике пробного пузырька с твердым ядром . Однако найти структуру стационарной ударной волны в рассматриваемой среде не удается без использования всей информации, содержащейся в решении задачи о динамике паровой оболочки около находящейся в жидкости нагретой частицы. В этом заключается отличие используемых в настоящей работе макроскопического и микроскопического описаний движения. При микроскопическом описании учитываются нестационарные процессы динамического взаимодействия и тепло- и массообмена около отдельного включения. В результате увеличивается размерность задачи об одномерном движении дисперсной смеси. [c.721]

Второй закон термодинамики, как и первый, основан на надежных экспериментальных данных, полученных в результате следующих наблюдений теплота самопроизвольно переходит из области высоких температур в область низких температур, газы самопроизвольно перетекают из области высокого давления в область низкого давления, два различных газа самопроизвольно смешиваются и теплота не может быть количественно превращена в работу в периодически действующей тепловой машине. Объяснение этих наблюдений основано на молекулярной структуре вещества. Однако экспериментальные наблюдения отражают поведение не отдельных молекул, а статистическое поведение большой группы молекул. Следовательно, второй закон термодинамики, который основан на наблюдении макроскопических свойств, по природе своей является статистическим и справедливость его ограничена законом статистики. [c.189]

Представленные в настоящей и следующей главах исследования также основываются на взаимосвязи между физическими процессами деформирования и разрушения и макроскопическим поведением материала. Отличие от других работ указанного направления состоит в выборе структурного уровня рассмотрения физических механизмов и процессов — это в основном структурный уровень, промежуточный между микроскопическим и макроскопическим, т. е. мезоскопический уровень. Для анализа повреждения и разрушения поликристаллических металлов такой структурный уровень, как правило, соответствует зерну. Такой выбор позволяет, с одной стороны, уйти от излишней детализации атомных, дислокационных и других структурных процессов, с другой — сформулировать критерии разрушения в терминах механики сплошной среды. [c.51]

Работы Максвелла и Больцмана составили один из наиболее важных этапов в понимании тепловых величин. С тех пор стало возможным определять температуру либо через макроскопические термодинамические величины, такие, как теплота и работа, либо (с равным основанием и тождественными результатами) как величину, которая характеризует распределение энергии между частицами системы. Однако ограничение кинетической теории Максвелла и Больцмана заключалось в том, что она применима только к системам невзаимодействующих частиц, т. е. исключительно к идеальным газам, а на практике — к реальным газам в пределе низких давлений или высоких температур. [c.20]

Первое слагаемое представляет обычную обратимую работу сжатия материала фазы, а второе — диссипируемую энергию в г-й фазе из-за внутренних вязких сил, проявляющихся как за счет градиентов в поле скоростей Г , так и за счет взаимодействия с другой фазой. Так как непосредственное определение истинного тензора скоростей деформации в рассматриваемом случае является затруднительным, следует попытаться описать диссипируемую энергию в фазе с помощью используемых средних макроскопических параметров и воспользоваться некоторыми допущениями, вытекающими из анализа движения включений в несущем потоке среды и анализа уравнения баланса внутренней энергии фазы [c.37]

Анализ этого уравнения, уравнений энергии мелкомасштабного движения идеальной несущей фазы (3.4.65) и движения тел в жидкости показывает, что кинетическая энергия макроскопического движения выделенного объема смеси меняется 1. Из-за обмена с внешней средой и энергией мелкомасштабного движения за счет работы поверхностных сил (первое слагаемое в правой части), сил Архимеда (второе слагаемое) и внешних массовых сил (третье и четвертое слагаемые) 2. Из-за обмена с кинетической энергией мелкомасштабного движения и внутренней энергией внутри выделенного объема 1) с интенсивностью [c.194]

Зде ь — работа в макроскопическом движении внутрен- [c.195]

Этими почти независимыми подсистемами могут быть, например, отдельные частицы. Тогда мы имеем дело с обычным газом. В твердых телах независимыми являются не сами атомы, которые сильно связаны друг с другом, а их колебания около положений равновесия. В более сложных ситуациях приходится прибегать к более изощренным представлениям, чтобы выделить независимо движущиеся части макроскопических систем. Но если гипотеза о молекулярном хаосе работает, такие почти независимые подсистемы непременно должны существовать. [c.15]

Бесконечно малые величины макроскопических параметров, описывающих состояние системы, таких, как I/, 5, V и т.д., обладают некоторыми свойствами, которыми не обладают бесконечно малые количества тепла и работы. Поэтому их часто обозначают разными значками, скажем, и, но ЗА. Однако мы нигде не будем пользоваться этими дополнительными свойствами, как говорят, полных дифференциалов <Ш, 45, 4У и т.д. Поэтому применение одинакового символа 4 для обозначения бесконечно малых величин различного типа не приведет к каким-либо недоразумениям. [c.102]

На рис.5.3 изображен круговой процесс или цикл 12341. В результате кругового процесса тело возвращается в исходное состояние и все макроскопические величины принимают свои исходные значения. Но работа при этом не равна нулю. Она равна площади заштрихованной на рисунке фигуры. При указанном направлении обхода эта работа отрицательна, т.е. совершается системой. Разумеется, за счет того тепла, которое она получает извне, раз ее внутренняя энергия в результате не меняется. [c.106]

Термодинамика является разделом теоретической физики, в котором изучают макроскопические свойства тел и их изменения, происходящие при взаимном обмене тел энергией и веществом. Как и Б других разделах физики, энергия выступает в термодинамике как единая мера, эквивалент любых взаимодействий тел. Но в числе возможных способов обмена энергией наряду с разного рода работами — работой расширения, электризации, намагничивания и т. п. — рассматривается теплота, что является особенностью термодинамики, достаточной для ее выделения в самостоятельную науку. [c.10]

Предмет исследования обобщенно называют в термодинамике системой. Это любой макроскопический материальный объект, выделенный из внешней среды с помощью реально существующей или воображаемой граничной поверхности. Системой может быть изучаемый образец вещества, электромагнитное поле в ограниченном пространстве, тепловая машина и т. д. Если возникнет необходимость детализировать внутреннее строение системы, рассматривают ее макроскопические части — подсистемы. Система — это модель реального объекта исследования, отражающая его существенные для термодинамики качественные и количественные признаки. Так, способ передачи энергии через граничные поверхности задается в виде качественной характеристики — определенных ограничений на пропускную способность этих поверхностей. Если система не может обмениваться с внешней средой энергией, то ее называют изолированной, если же веществом — то закрытой. В адиабатически изолированной системе невозможен теплообмен с внешней средой, в механически изолированной — работа. Систему, которая может обмениваться с окружением веществом, а следовательно, и энергией, называют открытой системой. С той же целью, указать способ обмена энергией и веществом, применяют понятия теплового (термического), механических и диффузионных контактов. Открытая система имеет диффузионные контакты с внешней средой, а для изолированной любые контакты с ней невозможны. [c.10]

Работой называют способ изменения состояния системы при помощи изменения ее внешних переменных, а теплотой — способ, не связанный непосредственно с изменением внешних переменных. Чтобы совершить работу, необходимо произвести макроскопические перемещения тел в системе или во внешней среде при расширении системы перемещаются окружающие ее тела, при электризации перемещаются тела в источнике, создающем электрическое поле, работа внешнего гравитационного поля связана со смещением положения источника гравитации относительно системы и т. д. Теплопередача происходит без подобных макроскопических перемещений. Молекулярный механизм теплопроводности состоит в передаче энергии от одного колеблющегося атома к другому, т. е. здесь тоже имеет место смещения атомов относительно центров равновесия, но микроскопические и неупорядоченные смещения, которые при усреднении в пространстве и во времени не сказываются на значениях внешних переменных. Теплоту иногда называют микроскопической работой, что несколько сближает терминологию термодинамики и механики (в последней работа является единственной причиной изменения состояния системы), но не меняет существа различий между этими понятиями. [c.38]

Совершение механической работы называется макроскопическим способом передачи энергии, а теплопередача — микроскопическим. [c.95]

Онзагера к макроскопической или к микроскопической задаче, мы отсылаем читателя к оригинальной работе. [c.434]

В обычном случае идеального газа, т. е. когда отверстие между сосудами так велико, что газ проходит макроскопическим потоком, энергия переноса Е включает кроме внутренней энергии, еще и работу РУ, так что [c.29]

Здесь первый член правой части есть плотность потока энергии из-за макроскопической конвекции, второй определяет работу напряжения (давления) в единицу времени и третий — плотность теплового потока < /. [c.139]

С молекулярно-кинетической точки зрения теплота связана с движением атомов и молекул, из которых состоят тела она представляет собой микрофизическую форму передачи энергии от одного тела к другому путем непосредственного молекулярного взаимодействия, т. е. посредством обмена энергией между хаотически движущимися частицами обоих тел. Работа в отличие от теплоты представляет собой макроскопическую упорядоченную форму передачи энергии путем взаимного действия тел друг на друга. [c.26]

Диффузия является необратимым процессом прирост энтропии системы в результате диффузии может быть найден из следующих соображений. Пусть два различных вещества, имеющих одинаковую температуру, отделены друг от друга непроницаемой перегородкой. Если убрать эту перегородку, начнется диффузия веществ друг в друга, в результате которой в область, занятую вторым веществом, за время dx перейдет-масса dG первого вещества, а в область, занятую первым веществом, — масса dG второго вещества. Если макроскопическое движение отсутствует , то масса вещества в обеих областях не должна изменяться, т. е. dG = —dG . Предположим, далее, что процесс диффузии не сопровождается совершением работы и подводом или отводом теплоты. Тогда изменение энтропии первого вещества [c.343]

Работа внутренних сил. Работа внутренних сил каждой фазы обычно разделяется на обратимую работу внутренних сил давления на сжатие или расширение материала фазы и на работу внутренних сдвиговых сил, в случае вязкой жидкости, приводящую к диссипации кинетической энергии. Определим эти работы через уже введенные средние макроскопические параметры для фазы из недеформируемого вещества или фазы, в которой сдви- [c.31]

Заметим в этой связи, что в континуальной упругой модели точечных дефектов Зииера [38, 39] основным предположением теории также является отождествление изотермо-изобарической работы деформации тела, приводящей к образованию дефектов, с термодинамическим потенциалом дефекта (поскольку эта работа составляет лишь часть общей работы деформации, необходимо исключить обратимую работу макроскопически упругой деформации тела). [c.47]

Первая фундаментальная теорема термодинамики устанавливает. что принцип сохранения энергии справедлив не только для микросистемы, но пригоден также и для макросистемы в смысле уравнения (2.3). В соответствии с этим уравнением приращение внутренней энергии дается элементарной работой макроскопических сил плюс некоторое внемеханическое слагаемое dQ, которое называется притоком тепла. [c.43]

Здесь Qn — полный внешний приток добавочной удельной энергии, как тепловой, так и не тепловой (в том числе работа поверхностных моментов и т. п.), через граничную поверхность 2, а dqma J dt — полный удельный добавочный приток энергии за счет массовых источников энергии за единицу времени. Добавочный приток энергии означает дополнительный приток энергии но сравнению с притоком механической энергии, учтенным в (4.11) первыми двумя членами, равными работе макроскопических массовых и поверхностных сил, входящих в уравнение импульсов. [c.362]

Работа всегда связана с перемещением макроскопических тел в пространстве, например перемещением поршня, деформацией оболочки, поэтому она характеризует упорядоченную (макрофизи-ческую) форму передачи энергии от одного тела к другому и является мерой переданной энергии. [c.13]

Здесь и далее под структурным элементом будем понимать регулярный объем поликристаллического материала следующего масштабного и структурного уровня. С одной стороны, это — минимальный объем, который может быть наделен средними макроскопическими механическими свойствами материала, с другой — максимальный объем, для которого можно принять НДС однородным. Наконец, такой элемент определяется структурным уровнем, необходимым для анализа элементарного акта макроразрушения. Для рассматриваемых задач минимальный размер такого структурного элемента соответствует диаметру зерна поликристалла. Таким образом, поликристалличес-кий материал будем представлять как совокупность структурных элементов с однородными механическими свойствами и однородным НДС. Следует отметить, что такая схематизация наиболее наглядно работает при анализе процессов повреждения и разрушения в неоднородных полях напряжений и деформаций, например у вершины трещины целесообразность данного здесь определения структурного элемента будет показана ниже в настоящей главе, а также в главах 3 и 4. [c.116]

Здесь /12 и /21 — наблюдаемые макроскопические скорости фазовых превраш,ений, каждая из которых неотрицательна, так что Jji дает скорость только образования (в противном случае J]i = 0) i-й фазы за счет j-й в единице объема и времени,. Такое разбиение предложено в работе автора [14] и удобно, кед да два возможных результируюш,их направления фазовых превраш енип / г и i - приводят к различным тепловым или другим эффектам для отдельной фазы, которые нельзя учесть сменой знака в скорости реакции (что всегда достаточно, когда пишутся уравнения для всей смеси). [c.46]

Здесь первое слагаемое в правой части описывает генерацию или обмен пульсационной энергии /сц, с кинетической энергией макроскопического движения за счет работы сил присоединенных масс, а второе — обмен энергии с энергией к- г радиального нульсационного движения. Последние слагаемые >4 и в (3.4.63) и (3.4.64) пренебрежимо малы по сравнению с только что упомянутыми, п их имеет смыс.л сохранять, только если по каким-то соображениям требуется точное выполнение закона сохранения полной энергии фаз. Таким образом, уравнения нульсационных энергий (3.4.63) и (3.4.64) в рамках принятой точности имеют вид [c.142]

Подставляя это выражение в (3.6.40) и учитывая выражения (3.6.18) и (3.6.12) для e L, oaL и v ao через макроскопические переменные, получим, что работа внутренних вязких сил в рассматриваемой смеси равна [c.167]

И в действительности ее существование было обнаружено сначала на чисто макроскопическом пути, при анализе вопроса о том, какую максимальную работу можно получить от тепловых машин. Этот анализ проделал впервые Карно, а завершил через тридцать лет Клаузиус. Клаузиус же придумал и само это название энтропия. Микроскопический смысл энтропии был раскрыт Больцманом, й формула, связывающая ее величину с логарифмом статвеса, высечена на его надгробном камне. [c.53]

В работе [70] предполагается, что при завершении процесса к бониза-ции на стадии нефтяного пека, формирования коллективов карбенов не происходит Вместо этого формируется упорядоченная макроскопическая структура, состоящая из спиралевидных кристаллитов с размерами 3-50 мм. [c.183]

С 1938 г. ири проведении работ по сверхтекучести в Кембридже и исследований с пленками н Оксфорде становилось все более очевидным, что между переносом в пленках и явлениями в тончайших капиллярах имеется оире -деленное сходство. Работы по течению макроскопических объемов жидкости через капилляры и щели приводили к очень неясным результатам, которые, однако, упрощались ири умеггьшеггии ширины щелей и капилляров. При )том при уменьшении размеров свойства явления ностепенно приближались к свойствам переноса по пленке, вест.ма необычным, но внутренне простым. Создавалось впечатление, что при использовании все более и 6o.iree узких капилляров от сложных явлений переноса, которые наблюдаются в макроскопической жидкости, мо/кно как бы отфильтровать некоторый особый тип переноса. Пленка, игравшая роль исключительно тонкого капилляра, приводила к сверхтекучему переносу в наиболее простой и четко очерченной форме. Эти наблюдения в конце концов привели к феноменологической модели двух взаимопроникающих жидкостей одного и того же вещества, обладающих различными гидродинамическими свойствами эта модель, как оказалось, имеет огромное значение в качестве рабочо]г гипотезы при любых экспериментах с Не 11. [c.798]

Двухжпдкостная модель. Непосредственный результат работы Лондона оказался довольно неожиданным даже для самого автора она привела к созданию феноменологического описания гелия, которое, несмотря на свой сомнительный физический смысл, оказалось исключительно полезным в качестве рабочей гипотезы. Тисса был хорошо знаком с первоначальной работой Лондона-, он сформулировал свое макроскопическое описание гелия как копденсированного газа Бозе—Эйнштейна, ставшее известным под названием двухжидкостной модели [38]. По его предположению, при охлаждении жидкого гелия нинче температуры Х-перехода начинается конденсация атомов в состояние с нулевым импульсом. Никакого выделения новой фазы не происходит, поскольку процесс конденсации затрагивает только скорости атомов и никак не связан с положением в пространстве атомов, находящихся в наинизшем состоянии. Не И рассматривается как смесь двух полностью взаимоироникающих жидкостей, которые обладают различными теплосодержаниями, но состоят из одних и тех же частиц— атомов гелия. [c.801]

Для простоты мы в этом историческом обзоре опустили описание работ над разбавленными растворами Не в Не , которые проводились еще за год до первого ожижения чистого Не . Первый подобный эксперимент выполнили Доунт, Пробст и Джонстон [67], показавшие, что Не не увлекается сверхтекучим течением. Оказалось, что, если Не II переносится по пленке на твердой поверхности или перетекает через узкую щель, примеси Не не участвуют в этом движенпи и поэтому отфильтровываются. Вскоре было обнаружено, что это же имеет место и и макроскопических объемах жидкости в двухжидкостной модели Не переносится, таким образом, только нормальной компонентой. Если, в частности, к жидкости подводится тепло. Не будет двигаться вместе с тепловым потоком и его распределение но объему жидкости станет неравномерным. Это явление приводило к значительным ошибкам в первоначальных измерениях парциальных давлений над растворами различных концентраций. Оно послужило также основой для одного из методов разделения изотопов гелия [68]. [c.817]

Теплоперенос. Капица [42] впервые измернл количество тепла, которое необходимо сообщить единичной массе сверхтекучей компоненты, чтобы перевести ее в обычную жидкость. Он обнаружил, что Qt TS, причем энтропия S получается путем интегрирования данных по теплоемкости. Для своих измереиий Чандрасекар и Мендельсон [86] использовали прибор, показанный на фиг. 93. Обратимость здесь была обеспечена тем, что связь между двумя объемами гелия осуществлялась топкой гелиевой пленкой. В их работе, как и во всех подобных измерениях, определялись количество тепла, которое сообщается адиабатически изолированному сосуду, и масса гелия, перетекающая в этот сосуд. Эти эксперименты привели к значениям Д6 , которые согласуются с калориметрическими измерениями Херкуса и Уилкса [79] лучше, чем с измерениями Крамерса, Васшера п Гортера [52]. Поскольку результаты первых двух авторов оказались ошибочно завышенными, возникает вопрос, не следует ли при таких измерениях с пленкой рассматривать некоторый дополнительный член, учитывающий энергию, которую нужно сообщить пленке, чтобы превратить ее в макроскопический объем лшдкости. [c.825]

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]

Если, кроме того, мы выберем для работы упругого элемента (пружины) линейный участок, то, поскольку выполняются условия квазистатичности, можно учитывать только упругие силы системы. Отметим попутно, что в настоящее время имеются надежные радиотехнические методы регистрации очень малых смещений (до величин порядка 2 —3-10 см) в макроскопических механических системах. [c.90]

Простейшая схема, принятая Батдорфом и Будянским, состоит в том, что для каждого зерна предполагается существование одной только системы скольжения. В более поздней работе тех же авторов было сделано предположение о существовании нескольких систем скольжения, что до чрезвычайности усложнило анализ и привело в общем к тем же качественным выводам. Если даже принять схему первой работы Батдорфа и Будянского, т. е. допустить существование одной-единственной системы скольжения, то действительная картина будет достаточно сложной. Для того чтобы пластическая деформация поликристаллического объекта могла произойти на самом деле, необходимо, чтобы соседние зерна не препятствовали этому. Макроскопический эффект пластической деформации тела в целом будет обнаружен, когда в теле появятся цепочки пластически деформированных зерен. На ранних ступенях пластической деформации большие бло- [c.559]

Детектором, или, что то же, регистратором ядерных частиц, мы будем называть устройство, дающее информацию о прохождении отдельных частиц через определенные макроскопические об-ллсти пространства. Основная трудность регистрации состоит в том, что эффект воздействия отдельной частицы на вещество с макроскопической точки зрения крайне мал. Наиболее заметным эффектом такого рода является ионизация вещества заряженной частицей. Поэтому работа подавляющего большинства существующих типов детекторов заряженных частиц основана на принципе использования ионизационной способности частиц. В немногих типах детекторов используется электромагнитное излучение заряженных частиц в среде. Действие нейтральных частиц на вещество слишком ничтожно для того, чтобы их можно было регистрировать непосредственно. Поэтому нейтральные частицы регистрируются по вторичным процессам исследуемые нейтральные частицы порождают заряженные, которые регистрируются по их ионизирующему действию. [c.468]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...