Состояние микроскопическое чистое

Состояние микроскопическое чистое — 275 [c.798]

Как показано в этой главе, в основу понятия энтропии как функции состояния положена чисто макроскопическая концепция. Справедливость второго начала термодинамики уходит корнями в реальность необратимых процессов. В отличие от необратимых макроскопических процессов, которые мы наблюдаем вокруг, законы классической и квантовой механики симметричны во времени, т. е. согласно законам механики система, которая может эволюционировать из состояния А в состояние В, точно так же может эволюционировать из состояния В в состояние А. Например, спонтанный поток молекул газа из одной части сосуда, где газ имеет большую плотность, в другую часть сосуда, где газ имеет меньшую плотность, и обратный поток (последнее нарушает второе начало термодинамики) согласуются с законами механики. Процессы, которые второе начало термодинамики отвергает как невозможные, не нарушают законов механики. В то же время все необратимые макроскопические процессы, такие, как теплообмен, происходят вследствие движения атомов и молекул, что в свою очередь подчиняется законам механики теплообмен обусловлен межмолекулярными столкновениями, при которых происходит передача энергии. Каким образом необратимые процессы возникают из обратимого движения молекул Чтобы примирить обратимость механики с необратимостью термодинамики, Людвиг Больцман (1844-1906) предложил следующее соотношение между микроскопическими состояниями и энтропией [c.101]

В принципе, эволюция сложной системы с большим числом степеней свободы описывается некоторым решением уравнений движения (1.1.1). Существует, однако, несколько причин, в силу которых поведение таких систем невозможно изучать в рамках чисто динамического подхода. Во-первых, мы не можем точно определить начальное динамическое состояние системы. С другой стороны, любая сколь угодно малая неточность в начальных условиях приводит с течением времени к сколь угодно большой неопределенности динамического состояния. Во-вторых, реальные системы не являются полностью изолированными, поэтому некоторые степени свободы и внешние воздействия не включены в уравнения движения (1.1.1). Короче говоря, мы никогда не можем точно определить микроскопическое состояние реальной макроскопической системы. Таким образом, эволюция макроскопической системы не может быть точно представлена как непрерывное преобразование одной точки фазового пространства Г в другую. Поэтому мы должны предполагать, что система может быть обнаружена в любом динамическом состоянии, совместимом с внешними (макроскопическими) условиями. Роль этих условий играют, например, значения интегралов движения или внешние поля, которые ограничивают доступную область в фазовом пространстве. Любое конкретное динамическое состояние может быть приписано системе лишь с некоторой вероятностью. [c.13]

В чистом металле внутри решетки металлических зерен могут находиться в тонко дисперсном состоянии небольшие количества неметаллических или металлических элементов первые могут при этом образовывать химические соединения с металлом, обнаруживающие себя в виде твердых или мягких мельчайших включений, шариков, игл и т. п., наконец, эти соединения могут распределяться по внепшим граничным поверхностям зерен. Один из компонентов стали—перлит состоит из тонких перемежающихся слоев карбида железа, известного под названием твердого цементита, и из мягкого а-железа. В малоуглеродистой стали перлит может встречаться в виде микроскопических скоплений внутри или вблизи ферритовых зерен (а-железо). В нормализованной стали с равными по величине небольшими ферритовыми зернами перлит распределяется преимущественно по ограничивающим поверхностям зерен. [c.58]

Испытания в условиях чистого изгиба лучше выявляют свойства исследуемого металла. При этом разрушение образца происходит в том сечении на участке образца I, которое из-за особенностей строения и, в частности, макроскопической или микроскопической неоднородности исследуемого металла является бо лее ослабленным. При сосредоточенном изгибе разрушение образца происходит чаще всего в месте приложения нагрузки Р, т. е. в произвольно выбранном (относительно возможных дефектов внутреннего строения) сечении. Однако при чистом изгибе создается более сложное напряженное состояние. [c.130]

Отметим некоторые практические замечания по схеме образования зернистой структуры. Переход от жидкого состояния в твердое сопровождается уменьшением удельного объема металла, что вызывает явления усадки. Процесс кристаллизации заканчивается в пограничной зоне между отдельными кристаллами, и, естественно, в этом пространстве должны образовываться микроскопические пустоты вследствие усадки. Кроме того, всякий технически чистый металл всегда содержит некоторое количество примесей, плохо растворяющихся в жидком металле. При кристаллизации примеси, имеющие более низкую температуру плавления, располагаются в основном по границам зерен. Таким образом, по границам зерен кристаллов располагаются микропустоты и включения (сульфиды, фосфиды и пр.), которые ухудшают механические свойства сплава. [c.9]

Используя терминологию квантовой механики, мы говорим, что микроскопическое состояние к системы задано как чистое квантовомеханическое состояние, если задана волновая функция [c.22]

Это распределение называется микроканоническим распределением Гиббса. Заключенное в нем предположение о равновероятности микроскопических состояний внутри энергетического слоя является основным в нашем подходе к формулировке аппарата равновесной статистической механики. В рамках равновесной теории мы не можем его обосновать, это — аксиома равновесной статистической механики. Интуитивно она кажется даже естественной как следствие чисто макроскопического отношения к микроскопической ситуации, когда одинаковые с макроскопической точки зрения предметы представляются равноценными. Однако, чтобы подойти к пониманию этой гипотезы, необходимо исследовать, как образуется само равновесное состояние системы N тел, как возникает это распределение, т. е. необходимо выйти за рамки чисто равновесной теории (подробнее см. том 3, гл. 5, а также обсуждение в конце этого параграфа), т. е. того жанра, которому посвящена излагаемая нами первая часть курса (тома 1 и 2). [c.33]

Рассмотрим, используя чисто качественные соображения, как появляется этот эффект с микроскопической точки зрения. Образование единичных возбужденных состояний, связанных с выходом отдельных частиц из заполненной сферы Ферми наружу (т. е. рождение пар частица — дырка), температурного состояния системы N тел не создает, для этого необходимо, чтобы над поверхностью Ферми появился газ частиц, а под ней — газ дырок, только тогда появится и отличная от нуля температура, и температурное размытие сферы Ферми (рис. 46), фиксирующее ту относительную [c.158]

И в заключение обсуждения несколько слов о возможном (естественно, чисто теоретически) случае, когда имеются, к примеру, две группы микроскопических состояний, описываемых волновыми функциями ij)/ . и для которых вероятность [c.304]

Подобно работам по Ш-нитридам, развитие компьютерного материаловедения нитридов р лементов IV группы следует двум направлениям. В рамках первого из них, используя современные первопринципные методы, добиваются наиболее полного описания электронных характеристик и возможно большего числа физико-химических свойств для чистых нитридов (в кристаллическом либо аморфном состояниях). Сюда же можно причислить работы по моделированию иных возможных форм IV-нитридов — нанотубулярных, молекулярных (кластерных), которые рассмотрены нами на примере нитридов углерода, глава 3. Исследования второй группы ориентированы на описание микроскопических механизмов модификации свойств нитридов при создании на их основе разнообразных гетероструктур, композиционных и керамических материалов, связанных с изменением химического и структурного состояний исходного соединения. [c.84]

Таким образом, расчеты [114] позволяют непосредственно определять энергию диссоциации отдельных химических связей и достаточно обоснованно трактовать как природу образования различных структурных дефектов в 8102, так и предоставляют возможность изучения разнообразных факторов, могущих оказывать влияние на процессы дефектообразования, на микроскопическом уровне. Например, аналогичный описанному цикл расчетов энергий формирования дефектов в 8Ю2, допированном германием (отметим, что для системы 8102 0е наиболее предпочтительным является стеклообразное состояние, см. ниже) показал [114], что присутствие атома Ое в локальном окружении дефектов, в результате ослабления отдельных связей в матрице (энергии связи Се— О меньше, чем 81—О), способствует понижению энергетического барьера формирования структурных дефектов в сравнении с чистым 8Ю2, см. рис. 7.10. [c.165]

Первичный интерес к изучению состояний области контакта ЗгОг с иными фазами был связан с проблемой определения эффекта окисления чистого кремния на его электрофизические характеристики причем до сих пор система Si/Si02 рассматривается как одна из основных при исследовании микроскопических явлений в широком классе гетеросистем оксид металла — полупроводьшк (транзисторные системы) [7,153—158]. [c.171]

Сказанное, конечно, не означает, что урав1 ением (1.1) непременно описывается процесс, в котором все участки поверхности металла кинетически неразличимы и в равной степени подвержены взаимодействию с окислителем. Напротив, экспериментальные исследования последних 15 лет позволили выдвинуть идею об энергетической неоднородности поверх-нрсти металла й неравномерности ее растворения (по активным центрам), причем неоднородность присуща даже очень чистым металлам с решеткой, близкой к решетке термодинамически равновесного кристалла [12—14]. Неоднородность, как известно, обусловлена различным энергетическим положением поверхностных атомов, следствием которой является неодинаковая реакционная способность различных (микроскопически малых) участков поверхности металла., И все же процесс (1.1). в определенном отношении оказывается простым. С точки зрения термодинамики в этом процессе корродирующий металл имеет вполне определенное энергетическое состояние (объемное значение химического потенциала [c.5]

В работе [1] построили диаграмму состояния В—Pd (рис. 62) по результатам микроскопического и дифференциально-термического анализов пяти сплавов, выплавленных в тиглях из чистого кварца. Обнаружена эвтектика, содержащая 27% (ат.) [ 3,5% (по массе)] В и плавящаяся при 845 С. В работе [1] взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии и соединение PdзB2 приняты в соответствии с данными М. Хансена и К- Андерко (см. т. I, соответственно [1] и [2]). В работе [1] с помощью металлографического исследования [c.154]

Диаграмма состояния Bi—Pt (рис. 98) построена методами термического и. микроскопического анализов сплавов, приготовленных из химически чистых материалов [1 . Подтверждено существование известных соединений BiaPt и BiPt [c.215]

Микроскопическое исследование показывает, что микропрофиль чистого металла, отполированного электролитически, стремится к оптически идеальной плоскости. Прибор, записывающий диаграм.му состояния профиля и исследования шлифа, подтверждает этот вывод. [c.257]

В качестве вспомогательного метода оценки степени теплового сгарения целлюлозных материалов может быть использовано изменение структуры волокон, наблюдаемой под микроскопом Л, 76], Постаренные волокна, ставшие хрупкими, при изготовлении общепринятым способом препаратов для рассмотрения под микроскопом, ломаются, становятся более короткими. Многократное пользование этим методом показало хорошую воспроизводимость и достаточно четкое изменение в зависимости от степени старения. Микроскопический метод позволяет оценивать состояние целлюлозного материала по очень малым образцам, а также в разных слоях — наружных и внутренних. Понятие, что этот метод дает чисто качественную оценку степени старения, но в ряде случаев оказывает большую пользу, как, например, при оценке состояния изоляции трансформаторов при профилактических осмотрах и при авариях. Иа рис. 78 и 79 показаны микрофотографии образцов целлюлозного и хлопкового картонов, прошедших разное время старения в трансформаторном масле при 100° С в открытых стеклянных сосудах. Приведенные мпкрофотогрофии, заимствованные из работ лаборатории Московского трансформаторного завода, дают возможность оценить влияние типа волокна и времени старения на степень постарения картонов, а также показывают замедление старения в средних слоях картонов. Последнее обстоятельство дает указание на влияние толщины бумажной изоляции на стойкость к тепловому старению. [c.163]

В технологии машиностроения принято состояние металлической поверхности определять ее волнистостью и шероховатостью. Волнистость характеризует геометрию поверхности в макроскопическом, а шероховатость — в микроскопическом масштабе. Разделяя условно макро- и микропрофили идеально чистого металла на две профилограммы, можно представить геометрию поверхности в виде двух кривых кривой волны (рис. 6, а) и частотной кривой шероховатости (рис. 6, б), которая накладывается на волну.. Шероховатость может быть весьма разнообразной по форме, высоте микровыступов и расстояниям между их вершинами. Волнистость и шероховатость принято моделировать в виде пирамид, конусов или сферических (шаровых и эллипсоидальных) выступов. Сгепень шероховатости в зависимости от способа обработки металлической поверхности можно характеризовать следующими приблизительными размерами (в мкм) средней высоты микровыступов [c.15]

В связи со сказанным в п. J напрашивается естественный вывод с помощью апгтарата механики (классической или квантовой), т.е, методами микроскопической теории, не имеет смысла пытаться целиком описывать поведение систем N тел, причем не только потому, что это технически неосуществимо (в механике аналитически, решается задача двух тел трех --.уже в приближениях), но и вследствие того, что для описания макроскопического состояния термодинамической системы естественно использовать и макроскопические параметры, т. е. величины, измеряемые макроскопическими приборами и характеризующие какие-либо из свойств всей системы в целом (или-свойства ее макроскопических частей). Чтобы собрать т кую информацию о системе с микроскопической точки зрения (с точки зрения чисто механического подхода), такой прибор должен успеть за время измерения провзаимрдействовать, естественно, с большим числом частиц системы. [c.18]

Задание микроскопического состояния системы с помощью волновой функции i>k — не единственная возможность, используемая в квантовой механике. Почти одновременно со шредингеровским формализмом Джон (Янош) фон Нёйманн (J. Neumann, 1927) предположил иную возможность фиксации состояния системы, заключающуюся в следующем. Пусть V n чистые состояния, в которых может находиться система (для определенности мы положили к = п). Сопоставим каждой функции i>n число w > О, указывающее, какова вероятность обнаружить систему в чистом состоянии п (естественно, что X) О- Тогда совокупность. [c.25]

Однако при рассмотрении полностью равновесных систем мы нашли в гл. 1 возможность описывать их микроскопические состояния (в форме смешанных квантовомеханйческих состояний) с помощью гиббсовской функции распределения го = , которая вообще не содержит никакой информации об этих переходах. Мы знаем, что переходы п п, динамическая причина которых 6Н не учтена в определяющем рассматриваемую систему гамильтониане Я, существуют обязательно, так как именно ойи все время (в рамках квазистатической в термодинамическом понимании теории) поддерживают гиббсовскую структуру смешанного состояния. В кинетической части курса (см. том 3) мы более подробно обсудим этот вопрос, а сейчас только заметим, что при стремлении системы к равновесному состоянию роль этих переходов в формировании такого состояния, несмотря на присутствие 6Н (т. е. генератора этих переходов), постепенно сходит на нет. В предельном случае статистического равновесия этих переходов как будто нет совсем, т.е. система чистых состояний п, описываемых собственными функциями оператора Гамильтона, = Еп фп, образует в этом смысле идеальную систему. (Напомним только, что в большинстве физически интересных случаев эти состояния, к сожалению, нам точно не известны.) Так как распределение через нормировочную сумму 2 (или через свободную энергию — -в1п2) определяет всю термодинамику системы, то присутствие этих релаксационных процессов вообще не отразится и на макроскопических характеристиках равновесной системы. [c.137]

В макроскопической теории нулевое начало — это обобщение повседневного опыта и наблюдений за термодинамическими системами. В конце концов, системы, не удовлетворяющие этому началу, можно просто исключить из претендентов на звание термодинамических и этим закрыть вопрос. С микроскопической точки зрения это утверждение далеко не самоочевидно. Было даже доказано (Н. Poin are, 1890), что механическое состояние, например, изолированной системы вовсе не переходит с течением времени в некое устойчивое состояние, принимаемое за равновесное, а воспроизводится с заранее обусловленной точностью через конечный промежуток времени. Правда, этот промежуток для системы, состоящей из моля вещества, по самым грубым оценкам включает фактор порядка 10 , так что возраст Вселенной (10 —10 с) не составляет в этом масштабе даже и мига. Правда и то, что фиксируемые с помощью макроскопических приборов состояния уже не представляют собой чистых механических состояний. И несмотря на это, все же проблема, связанная с теоремой возврата, имеет несомненный теоретический и принципиальный интерес. Обсуждение этой проблемы (как и вывод теоремы Пуанкаре) —это достояние той части курса, которая посвящена неравновесной теории (см. ТД и СФ-П). [c.25]

Ансамблевая идеология в статистической механике, предложенная в работах Ч. Дарвина и Р. Фаулера ( h. Darwin, R. Fowler, 1922) еще до появления понятия о микроскопическом состоянии статистической системы как о смешанном состоянии (и даже до появления квантовой механики вообще), представляла собой попытку переосмыслить введенные Гиббсом представления на основе достаточно условной чисто теоретической модели термостата. Именно, вместо одной интересующей нас статистической системы предлагалось рассматривать большое число 9i (в пределе — бесконечно большое) абсолютно точных копий этой системы, образующих вместе огромную адиабатически изолированную равновесную систему, называемую ансамблем систем. Так как каждая из систем этого ансамбля является термодинамической, то постулируется выполнение термодинамического принципа аддитивности по отношению к макроскопическим переменным (т. е., к примеру, внутренняя или свободная энергия системы есть энергия всего ансамбля или, деленная на составляющее его число систем 3i и т. д.) и аддитивность микроскопических переменных, таких, как энергия ~~[c.371]~~

Смотреть страницы где упоминается термин Состояние микроскопическое чистое : [c.22] [c.25] [c.285] [c.275] [c.925] [c.55] [c.66] [c.284] [c.20] [c.25] [c.92] [c.331] [c.279] [c.436]

Термодинамика и статистическая физика Теория равновесных систем (1991) -- [ c.275 ]

ПОИСК

Состояние микроскопическое

Состояние чистое

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...