Фазовые превращения второго рода

К). При давлении в 1 бар гелий сжижается при температуре около 4° К, а при дальнейшем охлаждении до температуры около 2° К испытывает фазовое превращение второго рода, переходя в жидкий гелий II, обладающий рядом необычных свойств. [c.178]

Наиболее низкие температуры соответствуют использованию водорода (Т = ЗЗК) и гелия (T,j = 5,2К). При давлении в 10 Па гелий сжижается при температуре около 4 К, а при охлаждении до температуры около 2 К испытывает фазовое превращение второго рода, переходя в жидкий гелий И, обладающий необычными свойствами. В твердое состояние гелий переходит при сжатии до давления 20-10= Па при давлении 10-10 Па гелий остается жидким до сколь угодно близких к абсолютному нулю температур (рис. 4.10). [c.295]

Нужно отметить следующее положение. Так как в процессе перехода однокомпонентной среды через пограничные кривые ее теплоемкости, коэ ициенты давления, теплового расширения и другие физические величины изменяются скачком, в то время как внутренняя энергия, энтропия и вообще функции состояния сохраняют непрерывное течение, то в условиях термодинамически равновесного перехода поведение среды в целом характеризуется теми же признаками, которые свойственны фазовым превращениям второго рода. Конечно, изменения, возникающие в системе при ее переходе через пограничную кривую, представляют собой явления, по своей природе и происхождению совершенно отличные от тех, которые обычно относят к фазовым переходам второго рода. Сказанное здесь следует понимать в том смысле, что скачкообразные изменения ряда характерных макроскопических величин [c.26]

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]

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВТОРОГО РОДА [c.181]

Термодинамическая теория фазовых превращений второго рода и критических явлений [c.182]

Представления о фазовых превращениях второго рода были уведены П. С. Эренфестом. [c.182]

Б. ТЕОРИЯ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВТОРОГО РОДА [c.183]

Первая стадия представляет собой превращение структуры типа В2 в фазу с несоразмерной структурой и является фазовым превращением второго рода. На второй стадии происходит превращение этой несоразмерной фазы в соразмерную фазу, которое является фазовым превращением первого рода. Характерной особенностью первого превращения является увеличение интенсивности рефлексов типа 1/3 при понижении Т. Кроме того, на этой стадии положение указанных рефлексов не соответствует точно положению 1/3 обратной решетки. Если смещение положений рефлексов обозначить как 1/3 (1— У) (110) и 1/3 (1—б) (111), то можно отметить, что величины У и б невелики, соответственно 0,045 и 0,012. Появление таких рефлексов соответствует модуляции решетки, однако при этом период элементарной ячейки не является кратным целому числу периодов ячейки исходной фазы. Указанную модуляцию решетки авторы попытались рассмотреть с помощью концепции волн зарядовой плотности. [c.64]

Фазовые превращения второго рода — фазовые превращения, при которых плотность вещества, энтропия и термодинамические потенциалы не испытывают скачкообразных изменений, а теплоемкость, сжимаемость, коэффициент термического расширения фаз меняются скачком. [c.23]

При фазовом превращении второго рода некоторая физическая величина, равная нулю с одной стороны от точки превращения, постепенно растет (от нуля) при удалении от точки превращения, при этом плотность изменяется непрерывно, теплота не выделяется. К фазовым превращениям второго рода относятся [c.23]

Около точки фазового превращения второго рода состояние вещества можно характеризовать величиной, играющей роль параметра упорядочения (порядка). [c.24]

Исследование теплоемкости при фазовых превращениях второго рода. При превращений второго рода на кривой температурной зависимости теплоемкости должен быть скачок конечной величины, а не разрыв, как при превращении первого рода. Это служит осно- [c.286]

Более детальная термодинамическая теория фазовых превращений второго рода была создана Л. Д. Ландау. В ней предполагается, что изменение состояния вещества при переходе имеет непрерывный характер, если его описывать дополнительным параметром — некоторым фактором упорядоченности расположения атомов. Если разложить химический потенциал в ряд по степеням этого параметра вблизи точки перехода, то можно получить ряд общих выводов о поведении тел при данном типе фазовых превращений вещества. [c.214]

Приведенная картина отвечает фазовому превращению второго рода. Переход к первому роду достигается, если принять, что время релаксации параметра порядка г, становится функцией его значения г) [1, 14]. Соответствующая картина самоорганизации изложена в 1. [c.94]

Наконец, может быть случай, когда температурная кривая сопротивления имеет излом без скачка и соответственно пик нэ кривой температурного коэффициента. Этот случай соответствует фазовым превращениям второго рода. Типичным примером является ферромагнитное превращение, что иллюстрируется кривой на рис. 8 для чис- [c.215]

МОЛЕКУЛЯРНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В КРИСТАЛЛЕ КВАРЦА ПРИ ФАЗОВОМ ПРЕВРАЩЕНИИ ВТОРОГО РОДА [c.397]

И. А. Яковлев, Исследование по фазовым превращениям второго рода в твердых телах. Докторская диссертация. Физ. фак. МГУ, 1957. [c.500]

Поглощение ультразвука в твердых телах зависит от различных внешних факторов -температуры, магнитного поля (для ферромагнетиков), электрического поля (для диэлектриков). Особенно резко возрастает поглощение по мере приближения температуры твердого тела к температуре фазового превращения второго рода, что используют для изучения подобных превращений. [c.46]

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]

Термин фазовые переходы второго рода впервые (1933) ввел П. Эренфест при рассмотрении непрерывного сверхтекучего перехода в жидком гелии. Он считал, что вторые производные от энергии Гиббса при этом переходе испытывают скачки, и получил соотношения между ними (уравнения Эренфеста, см. 60). Термином фазовый переход второго рода (или 1-переход) стали потом называть и все другие непрерывные переходы. Позже, однако, оказалось, что при сверхтекучем переходе в гелии вторые производные от энергии Гиббса не испытывают скачки, а обращаются в бесконечность. Этот переход, следовательно, является критическим, и к нему уравнения Эренфеста неприменимы. Но в литературе и сейчас сверхтекучий переход в гелии и другие непрерывные фазовые превращения называют фазовыми переходами второго рода. Чаще, однако, непрерывные переходы называют критическими переходами, что более правильно. Фазовым переходом второго рода является превращение проводника в сверхпроводник при Я = 0. Критическими переходами являются критический переход жидкость — газ, переход ферромагнетика в парамагнетик, сегнетоэлектрический переход и др. [c.234]

Таким образом, уравнения Эренфеста определяют широкий класс фазовых превращений — линейные фазовые переходы первого рода и фазовые переходы второго рода. [c.239]

Термин фазовые переходы второго рода впервые (1933 г.) ввел П. Эренфест при рассмотрении непрерывного сверхтекучего перехода в жидком гелии. Он считал, что вторые производные от энергии Гиббса при этом переходе испытывают скачки, и получил соотношения между ними (уравнения Эренфеста, см. 43). Термином фазовый переход второго рода (или .-переход) стали потом называть и все другие непрерывные переходы. Позже, однако, оказалось, что при сверхтекучем переходе в гелии вторые производные от энергии Гиббса не испытывают скачки, а обращаются в бесконечность. Этот переход, следовательно, является критическим, и к нему уравнения Эренфеста неприменимы. Но в литературе и сейчас сверхтекучий переход в гелии и другие непрерывные фазовые превращения называют фазовыми переходами второго рода. Чаще, однако, непрерывные переходы называют [c.161]

Кроме кристаллов фазовый переход второго рода наблюдается в жидком гелии вблизи абсолютного нуля. Фазовым переходом второго рода являются также переход железа в парамагнитное состояние в точке Кюри и переход некоторых металлов и сплавов при низких температурах в сверхпроводящее состояние. С формальной точки зрения можно также считать фазовым переходом второго рода превращение жидкой фазы в газообразную или, наоборот, в критической точке, поскольку в критическом состоянии [c.142]

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]

Рассмотрим результаты экспериментальных исследований фазовых переходов второго рода. На рис. 3.29, 3.30 представлены экспериментальные данные теплоемкости Ср некоторых ферромагнетиков (Со, Fe) Б области точки Кюри. Для того чтобы зафиксировать значение теплоемкости в непосредственной близости к точке перехода внутри узкой флуктуационной области, необходимо проводить измерения с очень малым температурным шагом. Во многих случаях это условие очень трудно выполнить. Поэтому результаты измерений являются достоверными только на некотором удалении (доли градуса) от точки перехода. При анализе экспериментальных данных обращают на себя внимание два обстоятельства. Во-первых, скачки теплоемкости не выражены резко, поэтому изменение Ср имеет квазинепрерывный характер при прохождении точки фазового превращения. Во-вторых, обнаруживается сходство кривых, выражающих температурную зависимость Ср при фазовых переходах второго и первого рода (во всяком случае для области перехода от низкотемпературной к высокотемпературной фазе.) Это сходство особенно наглядно проявляется, если рассматривать не самую величину теплоемкости, а ее прирост в области фазового пс-ре.хода. В полулогарифмических координатах In Т Аср, [/Т экспериментально определенные точки в области фазовых переходов как второго, так и первого рода при Т Т образуют прямую линию. Причем тангенс угла наклона этой прямой практически равен —Elk, где Е — энергия образования вакансий. Таким образом, в реальном кристалле [c.256]

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]

Из анализа зависимости электросопротивления от температуры ясно, что мартенситное превращение // /// при нагреве и охлаждении является классическим фазовым переходом первого рода, характеризующимся температурным гистерезисом. Превращение / // является почти обратимым и близко к фазовому переходу второго рода. С помощью рентгеновского дифракционного исследования при разных температурах обнаружено, что при понижении температуры пик (110) 2 расщепляется на два пика, причем пики фазы / и фазы II никогда не наблюдаются одновременно. Это показывает, что описываемое превращение отличается от обычного мартенситного превращения. [c.61]

Отметим, что с аналогичной ситуацией мы сталкиваемся при изучении жидкого гелия. Вязкость как неравновесный процесс выравнивания скорости направленного движения не входит в компетенцию термодинамики. Однако сверхтекучая и нормальная модификации гелия (Не I и Не II) представляют собой две термодинамические фазы, а превращение одной в другую — фазовый переход второго рода. Поэтому переход металла из нормального состояния в сверхпроводящее в отсутствие тока и превращение Не I в Не II при отсутствии потока жидкости могут изучаться термодинамическими методами. [c.150]

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]

Действительно, при дисторсионном превращении комбинации модулей упругости типа С = (С,, - С,2)/2 и 2С + принимают нулевые значения в точке потери устойчивости (см., например, [177]). Это означает расходимость в температурной зависимости соответствующих упругих податливостей, которая отвечает неограниченному нарастанию восприимчивости х(Т) при фазовых превращениях второго рода [17]. При переходе первого рода расходимость зависимости х Т) при заменяется изломом в точке превращения > Т , а внешнее поле размывает указанные особенности. В случае классического (реконструктивного) мар- [c.196]

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]

Рассмотртш какие-либо фазовые превращения второго рода. Выведем уравнения ), которым удовлетворяют скачки С,, [c.140]

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]

Уравнения Эренфеста связывают скачки вторых производных термодинамического потенциала не только при фазовых переходах второго рода, но и в случае целого ряда фазовых переходов первого рода. Примером такого перехода первого рода является переход из упорядоченного состояния в неупорядоченное в сплавах АиСиз, Au u и др. Характерной особенностью этих фазовых переходов является постоянство скачков объёма и энтропии на всей линии превращения [c.166]

К. при полиморфных превращениях (см. Полиморфизм) 1 ожет быть фазовым переходом второго рода. В случае переходов первого рода граница раздела кристалл — среда локализована в пределах неск. межатомных расстояний, и её уд. свободная энергия а >0. [c.496]

Переходы ферромагнетик — парамагнетик F Р) и антиферромагнетик парамагнетик (А — Р) являются фазовыми переходами второго рода, в случае которых при охлаждении ниже температуры перехода Тс упорядочение в расположении спинов наступает постепенно. Такие изменения обычно сопровояодаются резким изменением наклона кривых температурной зависимости периодов решетки, в результате чего производная daldT претерпевает разрыв при Тс 1120]. В то же время превращение из ферромагнитного в антиферромагнитное состояние (/ — Л) является переходом первого рода, который характеризуется резким изменением ориентации спинов и сопровождается уже не только изменением наклона кривой температурной зависимости периодов решетки, но и появлением на ней разрыва [120]. Переходы второго рода F — Р тх А Р являются обратимыми, тогда как переходы первого рода сопровождаются появлением обычного температурного гистерезиса в области превращения. [c.197]

Скорости образования сверхструктуры в разных сплавах резко различаются. Так, в 3-латуни упорядочение завершается настолько быстро, что необходимое для этого время не поддается измерению, тогда как для образования сверхструктуры usAu требуется несколько часов, а для NisMn — больше недели. Дело тут не в одной только подвижности атомов, так как все три сплава имеют сравнимые температуры упорядочения и точки плавления. Весьма вероятно, что наблюдающееся различие скоростей упорядочения частично связано с кристаллографией и природой фазового превращения. Превращение в Р-латуни можно, вероятно, отнести к превращениям второго рода, другие же два превращения являются классическими превращениями первого рода. [c.288]

Монокристаллы. Кристаллический кварц является широко распространенным в природе минералом прн температуре ниже 573° С (температура а -превращения н фазового перехода второго рода) он кристаллизуется в тригональнотрапецеэдрическом классе гексагональной системы и встречается в природе в двух модификациях правой и левой (рис. 20.17) [c.335]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...