Плотность вещества в равновесии

Рассмотрим систему, которая состоит, как и прежде, из чистого вещества, но содержит не одну, а две фазы, находящиеся в равновесии между собой. Поскольку в этом случае г=2, система обладает только одной степенью свободы, т. е. независимыми переменными, полностью определяющими равновесное состояние каждой фазы системы, могут являться, например, давление р или температура Т. Этот вывод очень важен. В самом деле, если мы знаем, например, температуру фазового перехода, то она однозначно определяет собой все другие интенсивные термодинамические величины каждой из фаз — давление в точке перехода, плотности вещества в каждой из сосуществующих фаз, удельные энтальпии, энтропии и т. д. [c.137]

Так как простое увеличение количества вещества при неизменной температуре и плотности находящегося в равновесии однородного тела не может привести к изменению его давления р, то в качестве одного из независимых параметров состояния можно выбирать не только удельный объем тела и, но и его молярный объем равный объему 1 кг-моля [c.13]

Изменение транспортных свойств вещества вызывает дополнительные трудности в проведении квазистатических опытов вблизи критической точки. Оказалось, например, что равновесная плотность в системе устанавливается очень медленно. Еще Голицын [317] заметил, что после исчезновения мениска в средней части вертикальной запаянной трубки с эфиром долгое время происходит перераспределение вещества по высоте. С тех пор это явление в однокомпонентных системах отмечалось многими исследователями [318—320]. Столетов [321] охарактеризовал его как затрудненное приближение к равновесию. Процесс релаксации плотности может длиться часами. Аналогичная картина отмечена в калориметрических опытах для околокритических состояний [297]. Перераспределение плотности вещества в адиабатических условиях [c.295]

Планк пришел к выводу, что при температуре абсолютного нуля энтропия всех веществ в состоянии равновесия независимо от давления, плотности и фазы обращается в нуль, т. е. 5 = 0. [c.85]

Из условий (4.2) видно, что масса не входит в условия равновесия фаз, т. е. от изменения количества вещества в каждой из фаз равновесие не нарушается (если только не меняется плотность фаз). [c.125]

Звезды, состоящие почти целиком из нейтронов, называются нейтронными. Их существование было теоретически предсказано Дж. Оппенгеймером и Г. Волковым в 1939 г. Нейтронные звезды характеризуются приблизительно ядерной плотностью вещества (2-10 г/см ) и удерживаются в равновесии давлением нейтронного газа. Теоретические оценки показывают, что нейтронный газ может [c.612]

Углеродные ядра с массой (12.61) удерживаются в равновесии давлением вырожденного электронного газа. Например, при температуре Г 3-10 К и плотности вещества р = 2 10 г/см , при которых начинается горение углерода, вклад атомных ядер углерода в общее давление не достигает 5%. Отсюда следует, что давление в таком углеродном ядре — иногда его называют просто вырожденным ядром — практически не зависит от температуры в довольно широких пределах ее изменения. Причина взрывной неустойчивости углеродного ядра звезды с массой (12.61) такова. При горении углерода ядро звезды, естественно, будет разогреваться. На стадии главной последовательности звезда отреагировала бы на это разогревание расширением, что привело бы к ее охлаждению. Однако вырожденное ядро звезды при повышении температуры расширяться не будет, так как давление в нем не зависит от температуры. Поэтому в процессе горения углерода должен возникнуть сильный перегрев ядра звезды, за которым может последовать термоядерный взрыв. [c.619]

Ниже приведены общие зависимости для определения физических свойств вещества в газообразном и жидком состояниях, а именно плотности, теплоемкости, давления насыщенного пара, плотности на кривой фазового равновесия, теплоты парообразования, поверхностного натяже- [c.399]

Таким образом, излучательная и поглощательная способности 6,5 (—s) и j (s), строго говоря, равны друг другу лишь в условиях термодинамического равновесия. При наличии радиационного теплообмена качественный характер изменения обеих величин можно установить, исходя из следующих упрощенных представлений. Как отмечалось выше, процесс теплового излучения заключается в последовательном превращении кинетической энергии движения частиц вещества в энергию их возбужденного состояния и затем в испускаемую электромагнитную энергию. Обратный процесс поглощения излучения веществом сопровождается последовательным превращением электромагнитной энергии в энергию возбуждения атомов и молекул, а последняя затем превращается в кинетическую энергию их движения. В случае термодинамического равновесия результирующий обмен энергией отсутствует ( рез,у =0) и оба процесса (излучение и поглощение) в точности сбалансированы, а объемные плотности всех трех видов энергии (кинетической энергии движения частиц, энергии их 6 83 [c.83]

Используем метод Гиббса для доказательства того, что по закону Гиббса — Дальтона концентрация (масса на единицу объема) каждого вещества в смеси должна быть равна его плотности в чистой фазе, находящейся в равновесии со смесью. [c.261]

Эволюция С, определяется изменением его хвм. состава в результате термоядерных реакций. Согласно расчётам, ныне в ядре доля водорода по массе ок. 35%, тогда как в начале эволюции, судя по поверхностным слоям, в к-рых термоядерные реакции ве происходят, водород составлял ок. 73%. Превращение водорода в гелий постепенно увеличивает ср. молекулярный вес вещества, поэтому равновесие в солнечном ядре поддерживается при всё более высоких темп-ре и плотности. Поскольку скорости термоядерных реакций быстро увеличиваются с ростом темп-ры, то, не- [c.590]

Это следствие вытекает непосредственно из следствия 1(a). На рис. 3.2,6 показан воображаемый сосуд с объемом V, равным объему смеси, содержащейся в контрольном объеме последний представлен на рис. 3.2, а. В этом сосуде при той же температуре Т содержится такое же число молей и,- чистого компонента г, как и в смеси (рис. 3.2, а). Тогда плотность компонента i в сосуде будет такой же, как и его молярная плотность р, == п,/У) в смеси. Из следствия 1(a) известно, что р,- равно молярной плотности чистого компонента i, находящегося в равновесии со смесью (а значит, имеющего ту же температуру) через полупроницаемую мембрану. Таким образом, в обоих случаях рассматриваемый чистый компонент будет иметь одинаковые независимые интенсивные характеристики Г и р. Из разд. 18.3 известно, что для определения устойчивого состояния простой системы (в данной ситуации — чистого вещества) необходимо и достаточно задать всего лишь две независимые интенсивные характеристики. Поэтому в обоих случаях состояния компонента i одинаковы, что и доказывает следствие 1 (б). [c.389]

Все представленные выше иллюстрации и отклонения расчетных результатов от МСТ-85 на наиболее показательном примере — экспериментальных данных о термодинамических свойствах воды — позволяют сделать заключение об эффективности использования параметрического уравнения состояния (5.11) для расчета термодинамических свойств индивидуальных веществ в критической области в интервале плотностей 0,65 00 1,4 при температурах т 1,2, включая кривую фазового равновесия. [c.157]

Статистическая физика позволяет определить область применимости законов термодинамики. Ее нижняя граница — системы с малым числом частиц и, соответственно, с малым числом степеней свободы. Для системы из двух-трех частиц нельзя указать равновесное состояние, все процессы будут обратимы. Такие системы следует изучать методами механики, а не статистики. Имеется и верхняя граница объекты, которые рассматриваются в термодинамике, могут быть очень большими, но не бесконечно большими. В середине прошлого века необоснованное распространение законов термодинамики на всю Вселенную привело Клаузиуса к идее о тепловой смерти если в на-стояш ее время Вселенная не находится в равновесии, то через какой-то, пусть очень большой, интервал лет она придет к равновесию. Все неоднородности плотности вещества, химического состава, разности температур исчезнут, настанет полный покой и уже навсегда. [c.81]

Таким образом, можно связать спектральные измерения оптической плотности Л и 8 с константой равновесия и термодинамическими функциями. В большинстве случаев измерения величины е связаны с большими экспериментальными трудностями, когда исследуемое вещество находится в равновесии с другими компонентами и не может быть выделено в чистом виде или неизвестна его концентрация в равновесной смеси. [c.209]

Пусть взято п молей газа в объеме V, а его энергия равна . После установления равновесия (как показывает опыт, хотя это впоследствии будет доказано теоретически) все вещество газа равномерно распределится по всему объему, если действие тяжести не играет роли. При этом свойства любой макрочастицы газа будут точно такими же, как свойства любой другой частицы. В частности, плотность газа в любом месте [c.68]

Вследствие большой величины универсальной константы связи, соответствующей великому объединению, и огромной плотности вещества взаимодействие частиц между собой, в том числе их взаимопревращение, происходило чрезвычайно интенсивно. При этом кварки могли превращаться в лептоны, лептоны — в кварки, и те и другие создавали фотоны, которые, в свою очередь, рождали нары дд, И и т.д. В результате установилось некоторое равновесие, т. е. количество частиц разного тина, порог рождения которых много меньше тогдашней характерной энергии, было приблизительно одинаковым. В частности, поскольку кварки бывают трех цветов, между числом кварков и числом лептонов установилось соотношение 3 1. Этим можно объяснить, почему во Вселенной число протонов равно числу электронов. Число кварков и число фотонов были одного порядка величины . [c.223]

Первичные флуктуации плотности должны, в свою очередь, вызывать анизотропию поля излучения при разделении вещества и излучения, то есть отпечататься на карте наблюдаемого в современную эпоху МФИ. Взаимосвязь между флуктуациями плотности и температуры, возникающая благодаря установлению условий локального термодинамического равновесия и/или из-за взаимодействия с веществом, участвующим в крупномасштабном движении, рассматривалась в работах [104, 123]. [c.106]

Говорят, что элемент объема вещества ёУ находится в локальном термодинамическом равновесии при температуре Т, если заселенность энергетических уровней всех состояний частиц отвечает равновесной заселенности в соответствии с распределением статистической механики, описанным в гл. 5. В 6.7 рассмотрен пример учета только поступательных степеней свободы. По мере изменения плотностей вещества и энергии в объеме заселенность энергетических уровней стремится к равновесному состоянию для температуры, соответствующей мгновенным значениям плотностей энергии и вещества. О том, насколько быстро определенное состояние заселенности приходит к равновесию, можно судить, лишь сопоставляя скорости протекания процессов с участием рассматриваемых частиц и скорости изменения плотностей энергии и вещества. [c.357]

Следует помнить, что г < г 1 и /+,/ < О ). Соотношение (12.102) выражает физическое условие, что в случае изотермического скачка избыток кинетической энергии, подводимой к фронту ударной волны, переходит в излучение, а не во внутреннюю энергию, как в случае ударной волны. Необходимость существования скачка в потоке лучистой энергии трудно согласовать с выражением (12.82), из которого следует, что поток лучистой энергии является непрерывным. Но с другой стороны, из непрерывности потока из формулы (12.101) следует, что скачок скорости сопровождается скачком температуры, а это противоречит представлению об интенсивном потоке лучистой энергии. В диффузионном (равновесном) приближении на основании этих соображений приходится отказаться от существования разрывов плотности на участках, меньших средней длины пробега излучения. В конце 12.8 будет, однако, показано, что если излучение не находится всюду в равновесии с веществом, то наличие интенсивного потока лучистой энергии не означает непрерывности температуры среды Т. Действительно, будет показано в дальнейшем, для того чтобы отношение (г 1 — было достаточно велико, требуется [c.443]

Сушествуют две группы методов измерения давления насыщенного пара, значительно различающиеся между собой— статические и динамические методы. Первые, как правило, применяются при исследовании веществ с большой летучестью. При статических измерениях с помощью манометров определяется давление или плотность пара, находящегося в замкнутом объеме в равновесии с конденсированной фазой. Устройство манометров может быть самым разнообразным. Например, плотность пара определялась по резонансному поглощению им света, а при работе с радиоактивными изотопами для этой цели использовались счетчики радиоактивности. [c.8]

Возможность появления точек экстремума на кривой плавления вполне понятна, поскольку при достаточно больших давлениях плотность вещества в жидком или плазменном жидкоподобном состоянии может стать вследствие плотной упаковки молекул меньше, чем в кристаллическом состоянии изменение знака разности плотностей жидкоподобной и кристаллической фаз вдоль кривой фазового равновесия и означает, как это станет ясно из дальнейшего, изменение наклона этой кривой ясно, что в точке М эта разность обращается в нуль. [c.74]

Пусть I — некоторая физическая величина, характеризующая состояние тела, а — ее значение в состоянии равновесия яв.лкется функцией от плотности и температуры. Так, для жидких (или газовых) смесей величиной g может являться концентрация одного из веществ в смеси, а go есть тогда значение концентрации при химическом равновесии. [c.435]

В связи с тем что функциональная связь между растворимостью данного вещества в рабочем теле С п плотностью рабочего тела (Рн о осуществляется константой равновесия /(е, дальнейшая обработка экспериментального материала для раскрытия искомой функции от плотности (проводится в виде изотерм и наиболее удобным и при этом координатами являются логарифмические, позволяющие лолучать прямолинейные зависимости между Сп и Коо хдинационное число три этом является тангенсом угла наклона прямых [c.92]

Т. о., для А. ч. т. поглощательная способность (отношение поглощённой энергии к энергии падающего излучения) равна 1 при излучениях всех частот, направлений распространения и поляризаций. Плотность энергии и спектральный состав излучения, испускаемого единицей поверхности А. ч. т. (излучения А. ч. т., чёрного излучения), зависят только от его темп-ры, но не от природы излучающего вещества. Излучение А. ч. т. может находиться в равновесии с веществом (при равенстве потоков излучения, испускаемого и поглощаемого А. ч. т., имеющим опре-дел, темп-ру), по своим характеристикам такое излучение представляет излучение равновесное и подчиняется Планка закону излучения, определяюп(ему ис-пускат. способность и энергетич. яркость А. ч, т. (пропорциональные плотности энергии равновесного излучения). [c.10]

Форма 3.— геоид иа-за вращения её фигура близка к эллипсоиду, она сплющена у полюсов и растянута в экваториальной эопе. Ср. радиус Й0 = 6371,О32 км, экваториальны — 6378,160 кы, полярный — В356,777 км (сжатие равно 1/298,25). Площадь поверхности 510,2 млн. км, объём 1,083-10 км-, ср. плотность 5518 кг/м , масса М(3=5,976-кг. Ускоренно свободного падения на экваторе 9,7805 м/с . Отклонение потенциала внеш. гравитац, поля 3. от ньютоновского потенциала мало ( 1/300). Первый поправочный ялен к ньютоновскому потенциалу свя-зан с величиной сжатия геоида и равен 1,08270-Ю" отклонение геоида от эллипсоида описывается последующими поправочными членами, величины к-рых на три порядка меньше первого члена. Они содержат информацию о флуктуациях плотности в недрах 3., об отклонении 3. от состояния гидростатич. равновесия. различии моментов инерции 3. относительно её гл. осей. Момент инерции 3. относительно оси вращения /= 8,04-10 кг-м , бе.чразмернып ср. момент инерции 3. A =//M0i 0 = O,33O76, что указывает на концентрацию массы к центру планеты за счёт роста плотности с глубиной под действием давления, из-за роста с глубиной концентрации тяжёлых компонентов вещества 3., а также из-за уплотнения вещества в недрах при происходящих там фазовых переходах). [c.79]

Эксперим. исследование К. я. связано с рядом спо-цифич. трудностей, обусловленных большой восприимчивостью систем вблизи критич. состояния к внеш. воздействиям. Среди наиб, характерных факторов, искажающих истинный вид критич. аномалий гравитац. эффект вблизи критич. точек жидкостей (гидростатич. градиент давления приводит к заметной неоднородности плотности вещества, рис. S) неоднородности теми-ры (тепловое равновесие не устанавливается в течение ми. часов или даже суток) примеси равновесные и неравновесные, т. н. замороженные (примеси меняют характер критич. аномалий, рис. 6). [c.525]

П. 3. и. даёт спектральную зависимость (зависимость от частоты V или длины волны Я = /v) объёмной плотности излучения (энергии излучения в единице объёма) и пропорциональной ей испускат. способности абсолютно чёрного тела е = си/4 (энергии излучения, испускаемой единицей его поверхности за единицу времени). Ф-ции и е ,.г (или Их,у и е>,г), отнесённые к ед. интервала частот (или длин волн), являются универсальными ф-циямиот V (или Я ) и Г, не зависящими от природы вещества, с к-рым излучение находится в равновесии. [c.625]

Пакет прикладных программ для расчета теплофизических свойств высокотемпературных рабочих тел [7]. Предназначен для расчета теплофизических свойств продуктов нагрева или сгорания, представляющих собой многокомпонентные смеси индивидуальных веществ в газообразном и конденсированном состояниях. Химический состав смеси либо задается, либо определяется в результате решения уравнений химического равновесия с помощью программ пакета. При разработке пакета принято, что термодинамическое состояние рабочего тела полностью определяется двумя параметрами (из рассмотрения исключены неравновесные релаксационные процессы). В качестве параметров выбраиы температура, плотность (удельный объем), давление, энтальпия, энтропия, внутренняя энергия, потенциалы Гиббса и Гельмгольца. Допустимы любые парные сочетания из этих параметров, из чего возникает 28 возможных сочетаний. Предусмотрена возможность генерации программ для расчета отдельных свойств. Пакет разработан на языке Фор-тран-IV применительно к ЭВМ серии ЕС. [c.179]

Предполагалось, и это важно для изложенного выше, что вблизи критической точки при заданных постоянных температуре и давлении в системе могут длительно существовать слабо неравновесные по плотности состояния. Построим простую модель подобной системы. Рассмотрим идеальный газ, состоящий из одиночных молекул е и групп по и таких молекул. Если в начальный момент все и-меры находятся в одной части сосуда (А), а мономеры — в другой части (Б), то при равенстЕв объемной плотности числа мономеров и п-меров давление идеального газа в обеих частях сосуда будет одинаковым, а плотности газа в А и Б должны различаться в п раз. Если время установления равновесия пе е больше характерного времени диффузии в системе, то будет происходить постепенное диффузионное выравнивание плотности. Аналогия этой модели с околокритическим состоянием вещества в том, что вблизи критической точки вещество структурно неоднородно. Динамическое равновесие между молекулярными группами и одиночными молекулами устанавливается медленно. Это равновесие легко смещается от малых внешних воздействий. При переходе двухфазной системы через критическую точку возникает картина, напоминающая обсуждаемую модель. [c.300]

При достаточно высоких температурах в двух- и многоатомных газах 1Воз.Н икает термическая диссоциация. В связи с этим интересно исследовать влияние диссоциации на процессы течения и теплообмена. В дальнейшем для простоты будем предполагать, что скорость диссоциации намного превышает скорости конвективного и диффузионного переносов вещества. В этом случае в каждой точке потока имеет место химическое равновесие и состав смеси зависит лишь от давления и температуры в данной точке. Хорошо известно, что если диссоциация носит равновесный характер, то процессы течения и теплообмена описываются уравнениями неразрывности, движения и энергии, которые имеют ТОТ же вид, что и в случае однородного газа . Влияние же диссоциации проявляется лишь через физические свойства, входящие в эти уравнения. В качестве таких физических свойств принимаются некоторые эффективные значения плотности, энтальпии, теплоемкости, теплопроводности и вязкости, рассчитанные с учетом реакции диссоциации. Граничные условия при гомогенной равновес юй диссоциации такие же, как и в случае теплообмена и движения однородного газа, если только поток не взаимодействует с материалом стенки, что в дальнейшем и предполагается. [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...