Связь между температурой и энергией теплового движения

Явление постепенного спада напряжения (рис. 5.12, в) в деформированном образце называется релаксацией напряжения. Этот спад происходит до некоторого конечного значения, которое называется равновесным. Релаксация при высокоэластичной деформации связана с перегруппировкой звеньев цепных молекул без изменения среднего расстояния между ними. Релаксационные процессы, связаны также с энергией ван-дер-ваальсового взаимодействия между звеньями цепных молекул они зависят от соотношения этой энергии и энергии теплового движения звеньев, поэтому при повышении температуры релаксационные процессы усиливаются. [c.150]

Перенос тепла излучением и оптическая термометрия тесно связаны, поскольку в обоих случаях необходимо иметь соотношение между термодинамической температурой и количеством и качеством тепловой энергии, излученной поверхностью. В конце 19 в. на основе только классической термодинамики и электромагнитной теории были получены два важных результата. Первый — закон Стефана (1879 г.), согласно которому плотность энергии внутри полости пропорциональна четвертой степени температуры стенок полости. Второй —закон смещения Вина (1893 г.), который устанавливал, что, когда температура черного тела увеличивается, длина волны максимума излучения Хт уменьшается, так что произведение ХтТ сохраняется постоянным. Доказательство закона Стефана основано на трактовке теплового излучения как рабочей жидкости в тепловой машине, имеющей в качестве поршня подвижное зеркало, и использовании электромагнитной теории Максвелла, чтобы показать, что действующее на поверхность давление изотропного излучения пропорционально плотности энергии. Закон Вина вытекает из рассмотрения эффекта Доплера, возникающего при движении зеркала. В обоих законах появляется постоянный коэффициент пропорциональности, относительно которого классическая термодинамика не могла дать информации. [c.312]

Из кинетической теории газов известно, что при тепловом равновесии двух тел средние значения кинетической энергии поступательного движения молекул этих тел одинаковы. Таким образом, молекулярно-кинетическая теория устанавливает прямую связь между энергией поступательного. движения молекул и термодинамической температурой Т [c.17]

При тепловом равновесии двух тел, когда теплообмен между ними отсутствует, температуры их одинаковы. А поскольку ири этом равны и средние кинетические энергии поступательного движения молекул этих тел, то очевидно, что между ними существует прямая связь. Эта связь дается выражением [c.14]

Поскольку / 1 и Е зависят только от V, процессы сжатия и расширения холодного вещества происходят обратимо при 5 = 0. Это дает основание называть Пх(Т), Е (У) упругим давлением и упругой энергией. Первые члены в правой части выражений (2.40) и (2.43) определяются силами взаимодействия между атомами и зависят только от удельного объема V или плотности р. Вторые члены в правой части выражений (2.40) и (2.43) связаны с тепловым движением атомов и зависят от удельного объема (плотности) и энтропии или температуры. [c.42]

Мы будем предполагать, что энергия возбуждения ядра значительно меньше энергии, необходимой для разделения всех его частиц ). В этих условиях можно проводить аналогию между тяжёлым ядром и обычным макроскопическим телом. Тепловое движение в макроскопических телах имеет много общего с движением частиц в возбуждённом ядре. При этом следует, очевидно, сравнивать внутреннее состояние ядра с состоянием материи при очень низких температурах, так как предполагается, что энергия возбуждения ядра значительно меньше его энергии связи. [c.155]

Одной из особенностей ковалентной связи является возможность вращения соединенных ею атомов вокруг этой связи. Чем меньше поляризована ковалентная связь, тем меньше затрачивается энергии на вращение атомов. Вращение каждого атома, составляющего макро-молекулярную цепь, вызывает поворот всего соединенного с ним отрезка цепи, что сопряжено с необходимостью преодолеть значительные по величине силы межмолекулярного сцепления. Таким запасом энергии в обычных условиях полимер не обладает. Каждая пара атомов цепи совершает непрерывно повороты только на какой-то угол, определяемый силой взаимодействия этого звена с соседними звеньями в данный момент времени. Вследствие поворотов отдельных звеньев каждая макромолекула находится все время в движении, скручиваясь и раскручиваясь, непрерывно меняя свою форму — конформацию. Чем выше температура, ниже полярность звеньев макромолекул, меньше межмолекулярное взаимодействие, меньше и короче боковые ответвления, тем больше угол поворота атомов относительно друг друга, тем, следовательно, быстрее изменяется форма макромолекул и тем богаче ее конформационный набор. Это своеобразное тепловое движение характерно только для макромолекул полимеров. В полимерах сетчатой структуры гибкость макромолекул проявляется только на отдельных отрезках, заключенных между поперечными связями. При редкой сетчатости отрезки сохраняют высокую гибкость, но с нарастанием числа поперечных связей движение отрезков цепей, заключенных между ними, все более затрудняется и, наконец, в полимерах пространственной структуры оно практически отсутствует. [c.15]

В СВЯЗИ С исследованиями высокотемпературной плазмы приходится сталкиваться с понятием электронной температуры, характеризующей поток электронов в плазме. Энергию такого потока обычно выражают в электрон-вольтах тогда температура частиц с энергией в 1 эВ будет равна 1 эВ/к — 11 606 К. Все сказанное относилось к установившимся процессам в системах. При интенсивных химических, атомных и ядерных реакциях, сопровождающихся быстрым выделением тепловой энергии, нарушается равномерное распределение энергии между отдельными видами движения. Наступает термодинамическая неравновесность. Поэтому в термодинамически неравновесном газе (например, при горении, взрывах, при электрических разрядах в газах и т. п.) существует одновременно много разных температур температуры частиц (молекулярная, атомная, ионная, электронная), температуры различных степеней свободы движения частиц (поступательная, вращательная, вибрационная), а также температуры возбуждения и ионизации. При измерении температуры неравновесных газов или плазмы результаты измерения будут зависеть от того, к какому виду движения и каких именно частиц чувствителен используемый метод измерения. [c.196]

В заключение отметим, что макроскопическая двухжидкостная модель, будучи классической, не в состоянии дать полного описания гелия, который является квантовой жидкостью, т.е. макроскопическим веществом с поведением, подчиняющимся квантовым законам [11]. С точки зрения классической физики при низких температурах ионы в кристалле (простейшие модели рассмотрены в гл. 4) совершают малые колебания около положения равновесия (при Т = ОК они вообще неподвижны), что и определяет упорядоченность твердого тела. Но гелий остается жидким до таких низких температур (0-2К), при которых длина волны де Бройля, которая определяет тепловое движение атомов в жидкости, имеет порядок величины расстояния между атомами, т.е. существенны только квантовые явления. Таким образом, гелий и не обязан затвердевать (вспомним, что квантовомеханический осциллятор даже в основном состоянии имеет энергию = Ни /2 и совершает нулевые колебания см. гл. 1). Такое поведение гелия связано с тем, что его атомы слабо взаимодействуют, а энергия нулевых колебаний сравнительна велика. В основе теории квантовых жидкостей лежит концепция [c.116]

Теплопроводность — явление выравнивания средней тепловой энергии между частями среды, находящимися в непосредственном контакте, которое происходит за счет механических взаимодействий и столкновений при тепловом движении молекул, атомов, электронов и других частиц, из которых состоит среда. Теплоотдача, обусловленная теплопроводностью,существенным образом связана с макроскопическим неравномерным распределением температуры но объему тела. [c.219]

Понятие температуры является фундаментальным для теории тепловых явлений. Мы уже рассматривали статистическую температуру Q — kT в 7.2 — она характеризует равновесное состояние системы в целом, являясь мерой интенсивности внутреннего движения. От 0 непосредственно зависит распределение частиц по энергиям чем выше 0, тем больше частиц с большой энергией, и наоборот. Кроме того, параметр 0 позволяет судить о наличии или отсутствии равновесия между двумя системами с различными или одинаковыми значениями этого параметра. Аналогичным образом в термодинамике понятие температуры связано с теплообменом между двумя системами. [c.60]

При определении размерностей тепловых величин обычно не используют связь между темлературой и энергией движения М олекул температура рассматривается как одна из осно1Вных единиц системы. Единицей и змере-ния температуры служит лрадус величина градуса зависит от применяемой температурной шкалы. По наиболее распространенной международной стоградусной шкале градус предстазляет собой сотую часть температурного интервала, отсчитанного от точки таяния льда до точки кипения воды, измеренных ори нормальном давлении. [c.55]

Очень важен для лабораторного анализа вопрос о химических взаимодействиях, возникающих между компонентами жидких систем и определяющих их физикохимические свойства. Химические связи с энергиями, не меньшими чем энергия теплового движения молекул при комнатных температурах, т. е. 5 кДж/моль, возникают в реакциях нескольких типов. Реакции присоединения (аддитационного взаимодействия) не сопряжены с глубокими перестройками химической структуры реагирующих компонентов А и В [c.16]

Дифференциальные уравнения конвективного тепло- и массообмена являются преобразованными выражениями балансовых уравнений сохранения энергии, вещества и количества движения на основе законов, устанавливающих связь между тепловым потоком и градиентом температуры, между силой трения и градиентом скорости, между потоком массы и градиентом концентрации. Движущаяся среда рассматривается как сплошная среда. Физические свойства среды (цж, Яж, рж, ,ж) в общем случае считаются известными функциями параметров ее состояния или известными и неизменными. Среда считается несл<имаемой. 276 [c.276]

ФАКТОР <есть причина, движущая сила какого-либо процесса, явления, определяющая его характер или отдельные его черты магнитного расщепления — множитель в формуле для расщепления уровней энергии, определяющий величину расщепления, выраженный в единицах магнетона Бора размагничивающий— коэффициент пропорциональности между напряженностью размагничивающего магнитного поля образца и его намагниченностью структурный—величина, характеризующая способность элементарной ячейки кристалла к когерентному рассеянию рентгеновского излучения, гамма-излучения и нейтронов в зависимости от внутреннего строения ячейки) ФЕРРИМАГНЕТИЗМ—состояние кристаллического вещества, при котором магнитные моменты ионов, входящих в его состав, образуют две или большее число подсистем (магнитных подрещеток) ФЕРРОМАГНЕТИЗМ—состояние кристаллического вещества, при котором магнитные моменты атомов или ионов самопроизвольно ориентированы параллельно друг другу ФИЛЬТРАЦИЯ—движение жидкости или газа через пористую среду ФЛУКТУАЦИЯ <есть случайное отклонение значения физической величины от ее среднего значения, обусловленное прерывностью материи и тепловым движением частиц абсолютная — величина, равная корню квадратному из квадратичной флуктуации квадратичная 01ли дисперсия) равна среднему значению квадрата отклонения величины от ее среднего значения относительная равна отношению абсолютной флуктуации к среднему значению физической величины) ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ — люминесценция, быстро затухающая после прекращения действия возбудителя свечения ФОРМУЛА (барометрическая — соотношение, определяющее зависимость давления или плотности газа от высоты в ноле силы тяжести Больнмаиа показывает связь между энтропией системы и термодинамической вероятностью ее состояния Вина устанавливает зависимость испускательной способности абсолютно черного тела от его частоты в третьей степени и неизвестной функции отношения частоты к температуре) [c.292]

При определении размерностей тепловых величин обычно не используют связь между 1е.мпературой и энергией движения молекул температура рассматривается как одна из основных единиц системы. Единицей измерения температуры служит градус величина градуса зависит от применяемой температурной шкалы. По наиболее распространенной ки ждуклродной стоградусной шкале градус представляет собой сотую часть температурного интервала, отсчитанного от точки таяяия льда до точки кииения воды, измеренных при нормально1М давлении. [c.55]

Линейные макромолекулы можно характеризовать размером, величиной их молекулярного веса, интенсивностью тепловых движений, их взаимным расположением, способностью к ориентации и кристаллизации. Полимеры линейной структуры можно перевести в раствор, а повышением температуры придать им вязко-текучее состояние. С увеличением длины макромолекул прочность связей между отдельными макромолекулами возрастает, поэтому разрыв вдоль макромолекулярных цепей может стать более вероятным, чем разрушение межмолекулярных сил. При очень высоком молекулярном весе на преодоление сил межмолекулярного взаимодействия требуется затратить столько энергии, что процессы разрушения цепей начинают опережать процессы растворения, расплавления, деформации. В этом случае возникают явления окислительной, термической и механо-технической деструкции. Все они приводят к укорачиванию цепей, т. е. к снижению молекулярного веса полимера и часто к изменению химического состава его звеньев. Среди полимеров линейного строения практическое применение нашли полимеры с молекулярным весом от 10 до 300—400 тыс. [c.10]

Процесс распространения тепла в движущейся жидкости осуществляется за счет теплопроводности и конвекции. Физическое различие между этими процессами переноса состоит в величине участвующих частиц теплоносителя. В процессахтеплопроводности носителями тепловой энергии являются отдельные молекулы, а в конвекции распространение тепла связано с относительным перемещением некоторых объемов жидкости (газа). Свободная кон-иекция жидкости возникает за счет разности температур в неравномерно нагретой жидкости, которая вызывает соответствующее неравномерное распределение плотности и появление подъемной силы в потоке жидкости, обусловливающей ее движение. [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...