Классификация фазовых переходов

КЛАССИФИКАЦИЯ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ. [c.233]

Классификация фазовых переходов. [c.161]

Критическое состояние — это особое состояние вещества. Если исходить из классификации фазовых переходов, то переход от жидкости к пару (или обратно) в критической точке может рассматриваться как фазовый переход второго рода. Действительно, в критической точке обе фазы идентичны, т. е. имеют равные значения объема и энтропии, а так как ц и з представляют собой частные производные от химического потенциала ф по давлению и температуре, то, следовательно, первые производные химического потенциала в критической точке непрерывны что касается вторых производных химического потенциала, то они обращаются в критической точке [c.242]

Наличие скачков термодинамических величин положено в основу классификации фазовых переходов, разработанной в 1933 году известным физиком-теоре-тиком Паулем Эренфестом (1880—1933). Это одна из колоритных фигур в физике XX века. Ученик Л. Больцмана, Ф. Клейна н X. Лоренца, друг А. Эйнштейна, [c.190]

Эренфестом была предложена классификация фазовых переходов. К фазовым переходам первого рода относятся переходы, сопровождающиеся скачкообразным изменением энтропии 5 и объема V, т. е. первых производных G по температуре и давлению [c.148]

П. Эренфест предложил единую классификацию фазовых переходов по порядку производной от химического потенциала, испытывающей разрыв непрерывностя в точке перехода. Условие равновесия двух фаз (28.20), состоящее в равенстве их химических потенциалов, должно выполняться при любых фазовых переходах, независимо от их природы. Действительно, ведь это одно из условий термодинамического равновесия двух произвольных систем. Соотношение ii (Т, Р) = == Х2 (Т, Р) показывает, что химический потенциал — непрерывная функция в точках перехода, чего нельзя сказать о его производных. [c.212]

Классификация фазовых переходов была предложена Эренфестом, и ее основная идея связана с разложением выражения [c.163]

Области каждой фазы разделены равновесной границей — геометрическим местом точек на Р-Г-плоскости, для которых свободные энергии обеих фаз равны. Необходимо помнить, что при вычислении свободной энергии необходимо учитывать энергию деформации, накопленную в кристалле в виде дислокаций, поскольку она изменяет кривую равновесия. Так, если фаза а более стабильна, чем р при данных Р-Г-условиях в не-деформированном состоянии, то она может стать менее стабильной (большее О) после деформирования. Существует много (в целом произвольных) схем классификации фазовых превращений [309, 319]. Мы остановимся здесь только на классификации фазовых переходов по Эренфесту. Для переходов пер [c.240]

Классификация фазовых переходов, рассмотренная в 1, впервые была предложена Эренфестом [12]. Его идея о порядке фазового перехода основывается на разложении величины Д[а(Г-Ьй7 , р + йр) в ряд Тейлора по степеням йТ и йр. Если отличны от нуля члены первого порядка, то мы имеем переход первого рода. Если же чле.ны первого порядка обращаются в нуль вдоль кривой равновесия и отличны от нуля члены второго порядка, то мы имеем переход второго рода, который, вообще говоря, сопровождается конечным скачком теплоемкости. [c.205]

Подробное рассмотрение классификации фазовых переходов не входит в задачу настоящей книги. Для более детального ознакомления с этим вопросом рекомендуется специальная литература [8]. [c.235]

В книге изложены современные представления о физических процессах, определяющих основу работы высокоэффективных пористых теплообменных элементов. Обобщены данные по гидравлическому сопротивлению и теплообмену при движении теплоносителей как однофазных, так и претерпевающих фазовые переходы в различных пористых материалах. Приведены классификация, описание конструкций и области применения этих элементов, даны основы теории и методы их расчета. [c.2]

Принята следуюш ая классификация точек фазового перехода точка перехода жидкость—пар называется точкой кипения (она же точка конденсации), точка перехода твердое тело—жидкость называется точкой плавления (она же точка затвердевания), а точка перехода твердое тело—пар называется точкой сублимации. [c.136]

Один из существенных эффектов молекулярного взаимодействия жидкости со своим паром и со скелетом стенки —связь жидкости с материалом стенки, характеризуемая величиной энергии связи. Поэтому при термическом способе удаления жидкости из смоченного ею капиллярно-пористого тела необходимо учитывать кроме теплоты фазового перехода еще и энергию связи, величина которой зависит от вида связи жидкости с материалом капиллярно-пористого тела. По классификации акад. П. А. Ребиндера [Л.3-22] все формы связи делятся на три большие группы химическую, физико-химическую и физикомеханическую. [c.211]

В табл. 5.22 приведена наиболее распространенная классификация струйных аппаратов, базирующаяся на учете агрегатного состояния рабочего и инжектируемого потоков, степени сжатия Рр/Р и интенсивности фазовых переходов [16]. [c.470]

Если при переходе вещества из одной фазы в другую наблюдается резкое, скачкообразное изменение Ф и S, т. с. происходит освобождение (или поглощение) скрытой теплоты , то такие переходы по классификации Эренфеста относятся к ФП1. На рис. 4.1 показан температурный ход термодинамического потенциала двух фаз — фазы А и фазы В. Ниже температуры То, как видно из рис. 4.1, энергетически более выгодна (более устойчива) фаза В, а выше То — фаза А. Фазовый переход первого рода обычно характеризуется температурным гистерезисом, а именно при охлаждении фаза А превращается в фазу В не при 7"= Го, а при более низкой температуре Т,, т. е. наблюдается переохлаждение фазы А, в то время как при нагревании возможен перегрев фазы В и превращение В А происходит при температуре Ti>Tq. Температурный интервал гистерезиса Гг—Т зависит от многих условий, в том числе от скорости изменения те.мпературы и от структурного совершенства и чистоты исследуемого вещества. [c.96]

Другим важным аспектом, во многом определяющим физико-химические свойства вещества, является фазовый состав, поэтому изучение условий фазового равновесия, фазовых превращений и фазового состава необходимо для понимания свойств кристаллических твердых тел. Наиболее общим методом изучения условий равновесия и фазовых переходов со времени классического исследования Гиббса остается термодинамика в настоящем пособии дан вывод основных типов диаграмм равновесных состояний бинарных систем, проведена классификация фазовых превращений в твердом состоянии. Теоретические выводы проиллюстрированы, по возможности, экспериментальными данными. [c.6]

Суш,ествует весьма большое число С. различного химич. состава, в т. ч. твёрдых растворов, как монокристаллов, так и поликристаллов. Классификация С. может осуш,ествляться различными способами по характеру фазового перехода (1-го и 2-го рода) вблизи Кюри точки, по типу связей между структурными элементами кристаллич. решётки и др. Наибольшее распространение получила классификация С. на основе структуры и связанной с ней симметрии кристаллич. решётки. [c.316]

Указанные принципы можно использовать и для классификации слол<ных фазовых превращений, в которых участвует несколько фаз — эвтектоидных, перитектоидных и др. Как и при однофазных переходах, превращения + [c.34]

Подавляющее большинство термопластов представляет собой гомогенные (ненаполненные) материалы, свойства которых определяются свойствами самого полимера. Небольшие количества других компонентов (пластификаторы, понижающие температуру перехода в вязкотекучее состояние и вязкость расплава полимера, стабилизаторы, замедляющие его старение и термодеструкцию, красители и др.), как правило, растворены в полимере и не вызывают резкого изменения его свойств. Поэтому было очень важно подробно рассмотреть свойства термопластичных полимеров, их связь со способами и режимами синтеза и условиями формования. Анализируя все эти вопросы в I главе, авторы считали целесообразным разделить все рассматриваемые термопластичные полимеры на три группы, отличающиеся друг от друга фазовым состоянием полимера и агрегатным состоянием аморфной фазы. Такая классификация дает возможность выявить особенности, характерные для данного класса полимеров и оттенить специфические свойства каждой группы термопластичных полимеров, обусловленные их химическим составом и физической структурой. [c.4]

Классификация фазовых переходов была предложена Эрен-фестом (1933). По этой классификации различают переходы первого и второго родов. К первым относят переходы, при которых скачкообразно меняются первые производные термодинамического-потенциала по температуре и давлению. Поскольку эти производные равны (в пересчете на молекулу) [c.256]

Н. Бора и Э. Ферми, учитель С. Гаудсмита нДж. Улен-бека, несравненный знаток и ценитель физики, он оставил сравнительно скромное научное наследие. Причиной тому стала чрезмерная требовательность к самому себе, которая не давала полностью развер нуться дарованию Эренфеста. Жизнь его оборвалась, как и у его учителя Л. Больцмана, трагически. Последняя опубликованная работа содержала классификацию фазовых переходов. [c.190]

Классическим примером фазового перехода первого рода служит переход жидкость — пар при постоянном давлении (кипение воды). Сегнетоэлектрик с фазовым переходом первого рода между сегнетоэлектрическим и пара-электрическим o тoяния fи характеризуется скачкообразным изменением (как на рис. 14.10, а) поляризации насыщения при температуре перехода. Классическим примером фазового перехода второго рода служит переход между ферромагнитным и парамагнитным состояниями (см. гл. 16). Хорошее рассмотрение фазовых переходов второго рода имеется в книге Слэтера [20] и в книге Ландау и Лифшица [21]. Разложение в степенной ряд типа (14.8а) не всегда возможно. Например, фазовый переход в кристалле КН2РО4 по-видимому таков, что теплоемкость при переходе имеет логарифмическую особенность. Такая особенность по классификации фазовых переходов не может быть отнесена ни к первому, ни ко второму роду. [c.500]

Классификация фазовых переходов. В зависимости от непрерывного или скачкообразного изменения производных химического потенциала по р и Г при фазовом переходе последние делятся на разные типы. Если скачкообразное изменение при переходе из одной фазы в другую претерпевают первые производные д(р1др)ту д 1дТ)р, то такой переход называют фазовым переходом первого рода. [c.74]

Классификация фазовых переходов 192-196 Колебания химические 414 Коллигативные свойства растворов 204, 211 Коновалова—Гиббса закон 186, 187 Константы Ван дер Ваальса 41 [c.453]

ПЕРЕХОД КВАНТОВЫЙ — см. Квантовый переход. ПЕРЕХОД МЕТАЛЛ — ДИЭЛЕКТРИК — фазовый переход, сопровождающийся изменением величины и характера электропроводности при изменении темп-ры Г, давления р, маги. поля Н или состава вещества. П, м.— д. наблюдаются в ряде твёрдых тел, иногда в жидкостях и газах (плотных парах металлов). Проводимость о при П. м.— д. может меняться сильно (в 10 раз в УдОз, в 101 раз нестехиометричном ЕпО). П. м.— д. легко идентифицируется, если он является фазовым переходом первого рода. В случае перехода 2-го рода классификация его как П. м.— д. часто затруднительна и условна, т. к. при 2" 0К проводимость о О по обе стороны перехода и в самой точке перехода непрерывна. Строгое же разделение веществ на металлы и диэлектрики (полупроводники) можно дать только при 3" = ОК у металлов при Г = ОК а(ы) О, у диэлектриков о((й) , р= 0. С ростом Т в металлах обычно сопротивление растёт, а в диэлектриках и полупроводниках падает. [c.577]

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]

Имеющиеся в литературе классификации охватывают в основном фазовые превращения, хотя они не являются единственной причиной структурных изменений. В термодинамике, например, фазовые превращения классифицируют по направлению измег.ения производных термодинамического потенциала. В зависимости от характера изменения термодинамических характеристик фазовые переходы делят на [c.26]

Несмотря на большое разнообразие ФП в различных веществах, можно ввести некоторые общие критерии для их классификации. Согласно Эренфесту, в основу классификации может быть положен характер изменения при переходе основных термодинамических функций и их производных. Род ФП определяется наи-мепьш им порядком отличных от нуля частных производных от термодинамического потенциала Ф [4]. Последний представляет собой определенную функцию объема V, температуры Г, давления р, энтропии 5 и других макроакопических параметров, которыми можно описать состояние термодинамической системы — вещества, испытывающего ФП. Классическим примером фазовых переходов первого рода (ФП1) могут служить плавление (или кристаллизация), испарение (или конденсация). Однако для круга вопросов, рассматриваемых в данной книге, наибольшее значение имеют [c.95]

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]

Измерения теплоемкостей дают очень ценный материал для изучения фазовых переходов, а также критических и закритиче-ских явлений. Выше (гл. 12, 4) отмечено, что в области фазовых переходов наблюдается аномальное возрастание теплоемкости. Поскольку измерения теплоемкостей могут быть проведены с весьма высокой точностью, они могут быть использованы как один из наиболее чувствительных методов обнаружения фазовых переходов. Далее, при исследовании фазовых переходов часто бывает важно измерить величину скачка теплоемкости в точке перехода или вблизи критической точки, так как это дает возможность сопоставить экспериментальные результаты с теоретическими выводами. Кроме того, изучение формы кривой теплоемкость — температура в области переходов в твердой фазе может быть использовано для классификации переходов и выяснения их природы, поскольку [c.248]

С помощью соотношений (5), (7) и (10) ны рассмотрим особенности фазового перехода в тонкослойннх сегнетоэлектриках с фазовым переходом первого и второго рода (по классификации для бесконечно толстой пластинки). [c.147]

Указанные четыре группы составили остов представленной на рис. 5 классификации структурных изменений. Фазовые превращения I рода характеризуются комбинацией классификационных элементов и разделены на две части слева указаны превращения, сопровождающиеся изменением агрегатного состояния, справа — твердофазные переходы. В зависимости от того, происходит ли перераспределение компонентов между жидкостью, кристаллами и газом, эти превращения (возгонка, плавление, кристаллизация и др. ) могут быть избирательными и безызбиратель-ными. [c.29]

Приведенная классификация характеризует крайние случаи. При развитии тех или иных превращений могут иметь место различные сочетания указанных механизмов. Например, массивный или мартенситный характер может иметь начальная стадия полиморфного превращения или процесса распада пересыщенного твердого раствора, а в дальнейшем, при росте фаз, они сменяются нормальным или когерентным механизмом. Возможна и противоположная ситуация, когда фазовое превращение осуществляется при непрерывном охлаадении. Примером подобного вида перехода могут явиться превращения в меднобериллиевых сплавах [133] и др. [c.33]

Фазовый состав и микроструктура титановых сплавов изменяются в зависимости от содержания и соотношения легирующих элементов. Основой микроструктуры титановых сплавов являются твердые растворы а- и р-титана. Количественное соотношение между этими фазами в отожженном состоянии определяет классификацию титановых сплавов, которые подразделяют на а- и р-сплавы, псевдо-а- и псевдо-р-сплавы, двухфазные а+р-сплавы [294], На изменение количественного соотношения а- и р-фаз существенно влияет легирование (имеются элементы -стабилизаторы, например алюминий, и р-стабйлизаторы — молибден, ванадий, хром, железо и др.) и термическая обработка. При охлаждении с определенных температур нагрева возможно зафиксировать при комнатной температуре метастабильные фазы р, а или а". Характерная особенность а- и сх-Нр-сплавов — резкое укрупнение микроструктуры при переходе в р-область. Этот процесс слабее проявляется в высоколегированных р-сплавах [294, 295]. [c.180]

Проблема описания конденсированной среды, подверженной интенсивному внешнему воздействию, является одной из важнейших в современной физике. В последние годы в этом направлении были достигнуты значительные успехи (см. [16, 17, 58, 73, 74, 76-82, 86]). В частности, объяснены основные особенности микроскопической картины структурных фазовых превращений на атомном уровне (например, сегнетоэлектри-ческие и мартенситные превращения, упорядочение и распад твердых растворов). Характерная особенность теории структурных превращений состоит в их разделении на два класса — переходы типа смещения и порядок—беспорядок. Такая классификация определяется координатной зависимостью потенциальной энергии атома и т) для переходов типа смещения реализуется одноямный потенциал (рис. 64 а), а для переходов порядок—беспорядок — двуямный (рис. 646). Соответственно, в первом случае переход сводится к смещению минимума зависимости 7(г), а во втором атомы перераспределяются между минимумами, отвечающими различным координатам К,, Кз. [c.224]

Фазовым превращением называют переход вещества из одного состояния в другое переход из твердого в жидкое или га- ообразное состояние, из жидкого —в газообразное, переход из дней кристаллической формы в другую затем такие, иапрнивр переходы, как переходы ферромагнитного состояния в парамагнитное, переход ряда металлов в сверхпроводящее состояние. Применение термодивамвки позволяет дать классификацию фе-еовых переходов и вывести ряд общих соотношений, к ним относящихся. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...