Обмен энергией

Таким образом, в реальных укладках или засыпках целых шаровых ТВЭЛОВ одинакового размера в активной зоне реактора В ГР объемная пористость т может колебаться от 0,26 до 0,68. Физическая модель течения теплоносителя практически не зависит от типа активной зоны, и в случае канальной и бесканальной зон сечение по ходу элементарной струйки в шаровой ячейке характеризуется значительными изменениями, струйки могут сливаться и разъединяться имеет место образование застойных вихревых зон с турбулентным обменом энергии и массы с движущимся потоком. [c.52]

Главной особенностью процесса обмена излучением является необязательное наличие среды для передачи энергии. В результате кан<дый элемент пространства может обмениваться энергией практически со всем объемом, вовлеченным в процесс переноса. В то же время в случае теплопроводности и конвекции обмен энергией может происходить только между элементами среды, непосредственно примыкающими друг к другу. [c.130]

Введем величины с и д , определяющие осредненный обмен. энергией в t-й фазе вдоль внешних границ dSi выделенного элементарного объема dVi. [c.84]

Уравнения энергии многофазной системы включают соотношения, характеризующие обмен энергией в смеси и обмен энергией между твердыми частицами, а также влияние излучения. Применительно к смеси суммирование по всем компонентам с использованием уравнения (6.18) с учетом различий между жидкой и дискретной фазами дает следующее общее уравнение энергии [c.284]

Уравнение энергии дискретной фазы (s) включает соотношения, характеризующие обмен энергией между твердыми частицами и газом, а также другими твердыми частицами. Как отмечалось в разд. 6.3, тепловое состояние движущейся частицы отождествляется с ее температурой, в то время как ее скорость зависит главным образом от взаимодействия частицы с жидкостью. Поэтому в применении к дискретной фазе (s) уравнение (6.18) сводится к виду [c.285]

Когда тепловой контакт обеспечивается соприкосновением двух тел, этот обмен энергией связан со случайными столкновениями молекул на границе их раздела. Однако непосредственное соприкосновение вовсе не обязательно. Потому что тела могут обмениваться энергией посредством электромагнитного теплового излучения, даже находясь на значительном расстоянии друг от друга Существенно только, что при любой форме теплового контакта обмен энергией может происходить без изменения объема или формы тел, т.е. без непосредственного силового взаимодействия между ними. Эту энергию, которая передается от тела к телу таким немеханическим путем, называют теплотой. [c.72]

Одних внешних свойств, однако, недостаточно, чтобы задать состояние равновесной системы. Действительно, как показывает опыт, это состояние можно изменять, не меняя внешних переменных. Для этого достаточно нарушить полную изоляцию-внутренне равновесной системы и привести ее в тепловой контакт с внешней средой или другой системой, т. е, дать возможность системе обменяться энергией, сохраняя ее внешние свойства. При этом, основываясь опять-таки на опыте, можно утверждать, что состояния двух равновесных систем после установления между ними теплового контакта могут измениться,, но со временем они придут к новому и на этот раз общему для обеих систем состоянию равновесия. [c.22]

Замечательно, что формула (7.18) остается при этом в прежнем виде, но под изменениями энтропии следует уже понимать общие изменения, вызванные не только обменом энергией и веществом между системой и внешней средой (d5 ), но и внутренними необратимыми процессами в системе (dS "), т. е. [c.70]

Синергетическим системам, как уже отмечалось, присущ метаболизм — обмен энергией и веществом с окружающей средой. Этот феномен обусловлен стремлением системы максимально использовать энергию внешней среды как способ уменьшения локальной энтропии. В свою очередь, поиск системой новых, более эффективных способов использования энергии и вещества требует формирования положительных обратных связей. Так что эволюция системы включает, с одной стороны, укрепление отрицательных обратных связей, способствующих сохранению системы в стабильном состоянии, а с другой - формирование положительных обратных связей, обеспечивающих ограничение [c.29]

Обменную энергию в случае взаимодействия большого числа электронов (как это имеет место в твердом теле) можно выразить часто в виде, аналогичном (10,44) [c.337]

Вычисление обменной энергии для системы, содержащей М атомов, представляет собой достаточно сложную задачу. В первом приближении предполагают, что обменный интеграл отличен от нуля только для атомов i и j — ближайших соседей в кристалли- ческой решетке, а для более далеких атомов Aij- 0. Обозначим Aij = A (здесь i и / — соседние узлы). Вычисление среднего значения обменной энергии в соответствии с (10.45) приводит к следующему результату [c.339]

Обменная энергия. Она определяется выражением (10.45). Минимуму обменной энергии в ферромагнетике соответствует состояние однородной намагниченности. [c.346]

Пусть переворот спина распределен между п плоскостями. Тогда при переходе через доменную границу направления соседних спинов отличаются на угол п/п. Согласно (10.45) обменная энергия двух соседних спинов имеет не минимальное значение —ЛS , а рав- [c.349]

Это значение в 2 /я раз меньше, чем проигрыш в энергии при скачкообразном (как на рис. 10.22,а) перевороте спинов. Толщина стенки Блоха увеличивалась бы беспредельно, если бы не магнитная анизотропия, препятствующая этому. Спины в доменной границе ориентированы в подавляющем большинстве не вдоль осей легкого намагничения. Поэтому доля энергии анизотропии, связанная со стенкой Блоха, увеличивается примерно пропорционально ее толщине. Баланс между обменной энергией и энергией анизотропии определяет толщину доменной стенки. В железе эта толщина составляет примерно 300 постоянных решетки, [c.349]

Обменная энергия 79, 336 Обратная решетка 24, 40, 49 Одноэлектронное приближение 212 Оптическая накачка 317 Оптические моды колебаний 155 [c.383]

Перейдем к выводу формулы Планка. Пусть в замкнутом объеме находится атомарный газ при определенной температуре. Пусть в этом объеме присутствует и электромагнитное поле со спектральной плотностью энергии гд., т- Считаем, что система находится в термодинамическом равновесии. Наличие термодинамического равновесия не означает, что энергия каждого атома газа остается неизменной. Между атомами и полем происходит постоянный обмен энергией. Атомы поглощают и испускают кванты, переходя из одних состояний в другие. Однако эти процессы не нарушают термодинамического равновесия системы в целом. [c.143]

Тепловое движение электронов в проводниках, замыкающих анодную цепь, является одной из причин флуктуаций измеряемого тока (тепловой шум). Металлический проводник характеризуется большой плотностью электронов проводимости и малой длиной их свободного пробега, в них происходит частый обмен энергией между частицами. Поэтому тепловые скорости электронов могут во много раз превосходить их направленную скорость, обусловленную внешним полем. Собственное тепловое движение электронов можно считать не зависящим от приложенного поля. [c.176]

В соответствии с законом сохранения энергии переходы атомной системы из одного стационарного состояния в другое связаны с получением системой энергии или ее отдачей. Ими могут быть либо переходы с излучением или поглощением (оптические переходы), когда атомная система поглощает или испускает электромагнитное излучение, либо переходы без излучения (безызлучательные, или неоптические, переходы), когда происходит непосредственный обмен энергией между рассматриваемой атомной системой и окружающими системами, с которыми она взаимодействует. [c.225]

Частицы в псевдоожиженном слое разделены диа-термичной средой, и теплообмен излучением возможен между удаленными поверхностями. Поэтому может происходить обмен энергией между теплообменной поверхностью и частицами, находящимися далеко от нее, даже в ядре слоя. В то же время за счет конвективно-кондуктивного переноса стенка передает энергию лишь ближайшим к ней частицам. На большом расстоянии от стенки температура частиц будет определяться двумя процессами радиационным обменом с погруженной поверхностью и другими частицами и межфазовым теплообменом (контактная теплопроводность в псевдоожиженном слое несущественна). В результате радиационного обмена, если он происходит интенсивнее, чем межфазовый, может изменяться температура доста [c.183]

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]

В цитированной книге Г. Г. Слюсарева в этой связи говорится Закон Лагранжа—Гельмгольца, как и закон Клаузиуса, может быть назван также законом постоянного потока, и в таком виде он является нечем иным, как законом сохранения энергии, выраженным с помощью характеристикп оптических систем . Это заключение Г. Г. Слюсарева справедливо, если не имеет места обмен энергией между световыми пучками и оптической системой. В действительности до появления лазерных источников света не существовали оптические системы, способные увеличить яркость пучка света. Советский ученый И. И. Собельман в одной из статей показывает, [c.177]

Особенностью эволюции природных систем является наличие взаимосвязанных превращений структур разных иерархий, протекающих в различных временных шкалах. Поэтому введены представления о иерархической термодинамической системе как системе, состоящей из иерархических подсистем (взаимосвязанных в порядке структурного или какого-либо другого подчинения и перехода от низшего уровня к высшему), выделенных либо в пространстве, либо по времени установления в этих подсистемах равновесия при релаксации. Простейший пример иерархической пространственно выделенной термодинамической системы - двухфазная система пар - жидкость. Здесь каждая фаза системы - ее подсистема. Простейший пример системы, в которой подсистемы выделяются по временам релаксации, - плазма, включающая подсистемы электронов и ионов. Равновесие в каждой подсистеме последней системы устанавливается сравнигельно быстро, тогда как в системе в целом медленно, поскольку обмен энергией между подсистемами затруднен. В подобных ситуациях говорят о частично равновесных состояниях (равновесие в одной структурной гюдсистеме) и вводят различные температуры подсистем. Указанные примеры тривиальны, и термин иерархия в таких простых случаях не упо фебляется. Однако в более сложных иерархических термодинамических системах, например, биологических, содержащих много подсистем различных типов, удобно говорить о структурной и релаксационной иерархии. Так, [c.23]

Изменение энергии активации процесса указывает на изменение типа структуры, контролирующей обмен энергией и веществом с окружающей средой при переходах устойчивость - неустойчивость - устойчивость. Это означа- [c.192]

Пусть в замкнутой полости наряду с другими телами имеется черное тело, поглощательная способность К(5торого а, = 1. Температура всех тел в состоянии равновесия одинакова. Тела, находящиеся в полости, обмениваются излучением, но этот обмен не нарушает теплового равновесия. Поэтому излучение o.dS, посылаемое внутрь полости в единицу времени каким-то участком стенки черного тела, равно излучению, поглощаемому им за то же время. Так как черное тело поглощает все падающее на него излучение, то r dS характеризует все излучение, доходящее до выделенного участка стенки от всех остальных тел, находящихся в полости. Заменим 68 другой площадкой с той же температурой, но не являющейся частью черного тела и ха-рактеризуюишйся испускательной и поглощательной aj способностями. За единицу времени эта площадка 6S по-прежнему получает излучение odS, ибо это есть излучение, приходящее от всех остальных тел, оставшееся неизменным. Из этого излучения площадка поглощает только часть, равную ai,)r t3A . За это же время она излучает поток энергии ri (3S. Так как тепловое равновесие не может нарушаться этим обменом энергий, то ai r)dS = ri dS, откуда rxJa ) г, — отношение испускательной способности к поглощательной, одинаковое для всех тел (т.е. представляет собой универсальную функци)о температуры и длины волны) и равное испускательной способности абсолютно черного тела. [c.404]

По отношению к резонансным частицам движение в волне стационарно поэтому обмен энергией меиаду ними и волной не обращается в нуль при усреднении по времени (как это имеет место для других яастии, по отношению к которым движение в волне осциллирует). Отметим также, что указанное направление обмена энергией отвечает стремлению к уменьшению градиента скорости течения, и в этом смысле отвечает учету сколь угодно малой вязкости. [c.243]

Пусть атомарный газ находится в замкнутом объеме при изотермических условиях. В том же объеме присутствует, естественно, и электромагнитное поле, обусловленное тепловым излучением. Как было выяснено в главе XXXVI, рассматриваемая система, состоящая из газа и теплового излучения, будет находиться в термодинамическом равновесии, если газ и излучение обладают одной и той же температурой, атомы подчинены распределению Максвелла—Больцмана, а излучение — формуле Планка. Однако термодинамическое равновесие системы не означает, что энергия каждого атома газа сохраняется неизменной. Между атомами и полем осуществляется постоянный обмен энергией. Атомы излучают и поглощают фотоны, переходя из одних состояний в другие происходит и обмен импульсами между атомом и полем — импульс изменяется в процессе испускания и поглощения фотона (см. 184). Между атомами газа осуществляется также обмен импульсами и энергией при их столкновениях между собой. Однако ни один из этих процессов не нарушает термодинамического равновесия системы в целом и соответствующих ему законов распределения атомов по энергиям и скоростям, равно как и распределения энергии излучения по спектру. [c.735]

Обсудим теперь вопрос почему образуются ферромагнитные домены Ответ на этот вопрос дали Ландау и Лифшиц. Они но казали, чта образование доменной структуры является следствием существование в ферромагнитном образце конкурирующих вкладов в полную энергию тела. Полная энергия Е ферромагнетика складывается из 1) обменной энергии Еовм, 2) энергии кристаллографической магнитной анизотропии Ек- 3) энергии магнитострик-ционной деформации Ех 4) магнитоупругой энергии Ес 5) магнитостатической энергии Ео] 6) магнитной энергии Таким образом, [c.346]

Драма идей (Эйнштейн). Идеи Планка по многим причинам не привлекли сначала особого внимания физиков. Во-первых, теория излучения в эти годы не была центральной проблемой, внимание ученых было сосредоточено на таких крупнейших событиях, как открытие радиоактивности А. Беккерелем (1896) и открытие электрона Д. Томсоном (1897). Это было время острых нападок Э. Маха, В. Оствальда и других на основы молекулярно-кинетической теории. Во-вторых, немалую роль играла и необычность предположений, положеьшых Плаыком в основу вывода формулы. Они находились в полнейшем противоречии с законами классической физики, согласно которой обмен энергией между отдельными излучателями и электромагнитным полем мог быть только непрерывным (происходить в любых количествах). Планковская гипотеза трактовала его как прерывный, дискретный процесс. В то же время ученые не могли не замечать очевидного факта — формула (108), полученная на основе резко расходящейся с классической физикой гипотезы, прекрасно описывала опытные данные. Необходимо было по-ново-му осмыслить предпосылки вывода. [c.156]

Задача, которая не была решена в работах Зомме])фельда и которую необходимо было решить для дальнейшего развития теории, заключалась в вычислении I — среднего свободного пробега электронов в процессе рассеяния на колебаниях решетки. Вначале Хаустои [7J пошел, по суш,еству, по пути В гна, предположив, что /1 изменяется пропорционально среднему квадрату амплитуды колебаний атомов. При этом он получил тот же результат р (7"/Ь) для Т > в и для Т с Н. Однако вскоре Хау-стон [8] и Блох [9] выяснили новые важные особенности процесса рассеяния. Оказалось, что акт рассеяния электроЕ1а колебаниями решетки, имеющими частоту V, может произойти только в том случае, если колебания решетки и электрон проводимости обменяются квантом энергии v. Таким образом, рассеяние )лектронов существенно неупруго, хотя при высоких температурах, когда кТ > Av, т. е. когда Т > О, его можно рассматривать как упругое, так как в этом случае обмен энергии сравнительно мал. Отсюда непосредствено следует, что при абсолютно.м нуле сопротивление, вызванное тепловыми колебаниями, должно исчезнуть, так как и электроны и решетка при понижении температуры быстро приходят в низшие энергетические состояния. Иными словами, нулевые колебания решетки не могут быть причиной появления сопротивления первоначально этот вывод вызывал некоторое сомнение. [c.160]

Заключение, к которому пришли Пайне и Бом, по существу восстанавливает статус-кво, и поэтому поведение электронов можно с полным основанием рассматривать па основе одноэлектронной модели, предполагая, что взаимодействие электрон—электрон распространяется только на близкое расстояние. Это позволяет определить поперечное сечение соударений (Абрагамс [163]) (напомним, что если пользоваться неэкранированным куло-новским потенциалом, то такое определение невозможно произвести аналитическими методами). Оказывается, что это сечение имеет порядок тсГс, т. е. соответствует сечению рассеяния на отдельном ионе. Однако следует иметь в виду, что, в то время как соударение электрона с ионом может сопровождаться только очень малым обменом энергии, в случае соударения двух одинаковых частиц этого утверждать нельзя. Принцип Паули ограничивает соударения электрон—электрон по существу теми электронами, тепловая энер- [c.216]

Вопрос о температуре электронов действительно вызывает некоторые сомнения в монографии Мотта и Джонса [37] на стр. 263 имеется следующее замечание по этому поводу Отметим, что при выводе приведенной выше формулы передача энергии от электронов к ко.ттебаыияи решетки не рассматривалась. Однако выделение джоулева тепла происходит именно благодаря этой передаче энергии. Когда электрон сталкивается с ко-.леб.лющимся атомом, он может обменять энергию то же происходит при столкнове- [c.218]

Решеточные волны ). Теплопроводность в неметаллических твердых телах осуществляется движением атомов, колеблющихся около своих положений равновесия в решетке. Это тепловое движение можно представить в виде плоских упругих волн. Для идеально решетки гармоничес1 их меж-дуатомных сил вол1 ы соответствуют нормальным колебаниям. В реальном кристалле между упругими волнами происходит обмен энергией, который. [c.227]

Учет других обменных членов сводится просто к добавлению энергии Wu. к энергии Ек отдельной частицы. Эта энергия, если ее включить в рассмотрение, вызывает существенные отличия только при больших длинах волн. В обычной теории электронного газа, как известно, обменная энергия Wк приводит к очень малой плотности состояний на поверхности Ферми, а при низких температурах — к удельной теплоемкости, которая значительно меньше, чем наблюдаемая. Бом и Пайне показали, что если в коллективном описании учесть экранировку полей электро- [c.763]

В 1950 г. Померанчук [64] предположил, что в твердом Не обменное взаимодействие, приводящее к упорядочению спинов, будет очень мало, и, следовательно, упорядочение может наступить только при температурах, соответствующих но порядку энергии взаимодействия двух соседних магнитных ядерных диполей, т. е. примерно при 10 ° К. Можно ожидать, кроме того, что в жидкой фазе обменная энергия, приводящая к упорядочению спинов, намного превосходит обменную энергию в твердой фазе и что упорядочение спинов должно произойти при значительно более высоких температурах. Поэтому даже при учете существенной фононной и ротонной энтропий жидкости можно ожидать, что при не очень низких температурах энтропия жидкой фазы станет меньше энтропии твердой фазы (фиг. 34). Когда это произойдет, температурная производная кривой плавления изменит знак (фиг. 35). Итак, возможность существования минимума на кривой плавления Не не исключена, и очень вероятно, что наблюдаемые отклонения от квадратичного закона действительно указывают на наличие этого минимума. [c.815]

Область точного закона 7 - 321, 340 Обменная энергия 326 Оболочечное распределение но Фрёлиху 769 Одновалентные металлы, сравнение с теорией 192 Одномерная модель Фролпха 776 Одноэлектронная модель 215 Ожижение воздуха 38, 67,86, 99,106,119, 136 [c.930]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...