Фазовые переходы I и II родов

Н.м. молшо определить тип критического состояния. Анализу поддаются фазовые переходы I и II рода, процесс диссипации энергии, процессы самоорганизации. При переходе через целые значения мерности формы Д реализуется переход II рода из одного агрегатного состояния в другое. [c.366]

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ I И II РОДОВ [c.256]

В сплаве с 19,1% Мп ГЦК-структура была получена стабилизацией аустенита при мартенсит-ных 7ч=ье-переходах, а в сплаве с 13,24% Мп— легированием углеродом до 1,16%. Методами обычной дилатометрии дифференцировать фазовые переходы I и II рода не удается и был использован метод рентгеновской дилатометрии, с помощью которого определены параметры кристаллической решетки ГЦК 7-фазы железомарганцевых сплавов в интервале температур— (-196)- ч-(-200)°С. [c.73]

Различают фазовые переходы I и II рода. [c.171]

Аналогично строится статистическая теория упорядочения и для сплавов с другой решеткой [33, 42]. Анализ показывает, что фазовые переходы порядок — беспорядок не обязательно являются переходами II рода. Например, для состава АзВ с исходной ГЦК или ГПУ решеткой переходы порядок — беспорядок являются фазовыми переходами I рода. [c.267]

При всех фазовых переходах в сегнетоэлектриках имеют место тепловые эффекты часть из них будет рассматриваться в гл. III. В сегнетоэлектриках, испытывающих фазовый переход II рода, эти эффекты связаны со скачкообразным изменением теплоемкости. Б сегнетоэлектриках, испытывающих фазовый переход I рода, не всегда удается выделить скрытую теплоту преобразования из общего теплового эффекта, который включает и некоторое изменение теплоемкости при переходе. [c.68]

Итак, мы напомнили читателю некоторые основные понятия из теории фазовых переходов термодинамически равновесных систем. Если мы посмотрим на отдельные формулы теории фазовых переходов Ландау, то сразу увидим поразительную аналогию с уравнениями для лазера. В самом деле, выражение (13.11), в котором стоит функция 5 , определяемая формулой (13.10), в точности соответствует функции распределения для лазера (при г = д). Таким образом, потенциал V фиктивной частицы, введенный нами в теории лазера, играет ту же самую роль, что и свободная энергия в теории фазовых переходов систем, находящихся в термодинамическом равновесии. Кроме того, уравнение (13.18) имеет точно такой же вид, как упоминавшееся ранее лазерное уравнение. Главное различие же заключается в том, что д — действительная величина, а амплитуда поля В — комплексная. Но нетрудно перенести понятия критического замедления, критических флуктуаций и нарушения симметрии в теорию лазера. С формальной точки зрения в случае лазера мы наблюдаем точно те же явления, что и при фазовых переходах в условиях теплового равновесия. Существенное различие же в том, что лазер является системой, далекой от термодинамического равновесия. Это — открытая система, в нее постоянно накачивается энергия, и она отдает энергию наружу в виде лазерного излучения. Указанная аналогия носит чисто формальный характер. Мощность накачки, которой определяется ненасыщенная инверсия,— аналог температуры. Можно показать, что мощность излучения соответствует энтропии. Теплоемкость же заменяется дифференциальной эффективностью, т. е. изменением мощности излучения, отнесенным к изменению мощности накачки. Несмотря на формальный характер этой аналогии, исследование свойств лазерного излучения с позиций теории фазовых переходов оказалось весьма плодотворным. Тем более, что существует аналогия не только с фазовыми переходами I рода, но и с фазовыми переходами II рода. При таких переходах возникает петля гистерезиса. В определенных лазерных устройствах подобные фазовые переходы могут быть реализованы. [c.331]

Различают фазовые переходы второго (II) и первого (I) рода. Фазовые переходы II рода характеризуются тем, что теплота перехода равна нулю, первые [c.35]

Указанные особенности радикально отличают фазовые переходы II и I родов. Для последнего температура фазового перехода и температура абсолютной потери устойчивости различны что и обусловливает возможность возникновения метастабильных состояний. [c.260]

Для гелия равновесие твердой, жидкой и газообразной фаз вообще невозможно. Диаграмма состояний гелия приведена на рис. 44. Кривая, разделяющая области существования жидких модификаций гелия — Не I и Не II, есть линия фазового перехода второго рода (см. 28). [c.141]

Отметим, что с аналогичной ситуацией мы сталкиваемся при изучении жидкого гелия. Вязкость как неравновесный процесс выравнивания скорости направленного движения не входит в компетенцию термодинамики. Однако сверхтекучая и нормальная модификации гелия (Не I и Не II) представляют собой две термодинамические фазы, а превращение одной в другую — фазовый переход второго рода. Поэтому переход металла из нормального состояния в сверхпроводящее в отсутствие тока и превращение Не I в Не II при отсутствии потока жидкости могут изучаться термодинамическими методами. [c.150]

I рода происходит скачкообразная перестройка кристаллической структуры и изменение симметрии не подчинено никаким ограничениям группы симметрии обеих фаз могут существенно различаться. Изменение симметрии при фазовых переходах II рода обладает важным свойством группа сим метрии одной из фаз является подгруппой группы симметрии другой фазы. При подавляющем большинстве фазовых переходов второго рода более симметрична высокотемпературная фаза. [c.167]

Фазовые переходы II рода характеризуются непрерывностью в точке перехода термодинамического потенциала Ф и его первых производных и разрывом вторых производных Ф. При этом переходе не происходит тепловыделения и теплота перехода II рода равна нулю. Фазовыми переходами II рода являются переходы вещества в сверхпроводящее, сегнетоэлектрическое, ферромагнитное и т. п. состояния в отсутствие внешних полей (электрических, магнитных). В противном случае те же переходы могут стать переходами I рода теплота перехода при этом затрачивается на противодействие внешним силам. [c.171]

Фазовый переход во вращающемся жидком гелии. В предыдущем разделе были описаны явления длительных задержек в формировании равновесного для данной фазы гидродинамического состояния при переходе Не I — Не II (и обратно) в условиях вращения. С другой стороны,, известно, что фазовым переходом второго рода, каковым является переход Не I — Не II, несвойственны явления перегрева или переохлаждения, часто сопровождающие фазовые переходы первого рода. Поэтому были предприняты прямые термодинамические исследования с целью выяснения вопроса о том, не меняется ли род фазового превращения в жидком гелии в условиях его вращения. [c.680]

Фазовый переход при —150° в КН2РО4 является промежуточным между фазовыми переходами I и II рода. Это видно но зависимости спонтанной поляризации этого кристалла от температуры (рис. 41). Из рисунка видно, что Реп в узком интервале температур (около 2°) практически достигает своего основного значения, которое при температуре 153° близко к 4 гк/см . [c.86]

Точка росы — температура, при которой водяной тр в воздухе становшся насыщенным и может начаться конденсация. СЗ.З. Фазовые переходы I и II рода. Фазовые переходы из одного агрегатного состояния в другое относятся к фазовым переходам I рода. Кроме этих ФП могут происходить ФП между фазами, относящимися к одному агрегатному состоянию. Эти ФП могут быть I и П рода. [c.81]

Синергетика оперирует с неравновесными фазовыми переходами, сходными с переходами I и II рода, но имеющие кинетическую природу. Они описываются с помощью бифуркационных диаграмм, связывающих в простейшем случае переменную m с управляюпщм параметром А,. Проиллюстрируем бифуркационную диаграмму, связанную с неравновесным фазовым переходом II рода на следующем примере. Рассмотрим прямоугольный стержень (рисунок 1.8), на который сверху действует нагрузка Р, контролирующая гюведение системы и поэтому является управляюгцим параметром. При увеличении нагрузки стержень сжимается, но его ось остается прямой до тех пор, пока не достигнет-ся критическая нагрузка Р =, при которой стержень потеряет устойчивость и [c.39]

Наряду с фазовыми кинетическими переходами II рода во многих физических и биологических системах реализуются неравновесные фазовые переходы I рода. Простейшая бифуркационная диаграмма для фазового перехода такого типа представлена на рисунке 1.9, б. Бифуркационные диаграммы для неравновесных фазовых переходов I рода характеризуются существованием ветви решения, которое претерпевает бифуркацию в критической области и является частью петли гистерезиса (см. рисунок 1.9, б). Когда внешний параметр X достигает значения Х = Х , в системе возникает подкритическая бифуркуа- [c.41]

Фазовый переход 1-го рода. Превращение одной фазы в др. при ФП 1-го рода требует перестройки системы и преодоления барьера энергетически невыгодных промежуточных состояний. Благодаря этому возможно существование метастабильного состояния старой фазы в области, где абсолютно устойчивой является новап фаза. Метастабильное состояние системы за конечное время превращается в устойчивое в результате процесса флуктуац. возникновения небольших областей новой фазы — зародышей. В первой стадии процесса их число невелико, каждый зародыш растёт независимо от др., эту стадию наз. нуклеацией. В последующей стадии происходит рост и объединение областей новой фазы. На фазовой диаграмме (рис. 1) линия ФП (1) разделяет области давлений Р и темп-р Т, где фазы I и II стабильны. Область существования метастабильной фазы I заштрихована. [c.352]

При < О фаза III является неустойчивой и тем-цературвые области существования фаз I и II перекрываются. С точки зрения симметрии, непосредств. непрерывный переход I II невозможен, т. к. для непрерывного перехода необходимо, чтобы группа магн. симметрии одной из фаз, участвующей в переходе, была подгруппой симметрии другой фазы, что для фаз I и II не выполняется. Следовательно, непосредств. переход I II может осуществляться только скачкообразно (фазовый переход 1-го рода) при Т = 7 , где определяется условиями равенства термодинамич. потенциалов обеих фаз Ф(б = 0) = Ф(б = п/2), т. е. t(T ) + 2 = О- Темп-ры 7i и Т , определяемые ур-ниями = О и i(7i) + 2К = О, есть грани- [c.470]

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ СОСТОЯНИЕ — териодияамв-чески устойчивая доменная структура, возникающая при фазовых переходах 1-го рода, индуцированных магн. полем. П. с. появляется в образце конечного размера в веществе, у к-рого под действием магн. поля возможен фазовый переход 1-го рода из состояния с меньшей намагниченностью (фаза I) в состояние с большей намагниченностью (фаза II). В образце, обладающем размагничивающим фактором N, такой переход не может осуществляться скачком, т. к. если бы весь образец при достижении магн. полем критич. величины Hf. перешёл в новую фазу, то из-за увеличения размагничивающего поля внутр. магн. поле стало бы меньше критического. Поэтому образец разбивается на чередующиеся области фаз I и II так, что внутр. поле остаётся постоянным п равным Н . Образуется П. с. Переход образца в фазу II происходит по мере увеличения магн. поля от Не до - - NiilHg АХ — разность магн. восприимчивостей обеих фаз). [c.143]

Критическая точка — особая точка двухфазного равновесия. Если ниже критической температуры при пересечении кривой двухфазного равновесия возникает бесконечно малое количество новой фазы с другой плотностью (фазовый переход I рода),то в критической точке во всем объеме возникает новое качество — двухфазность, хотя свойства фаз отличаются бесконечно мало. Возникновение во всем объеме вещества состояния, бесконечно мало отличающегося по своим свойствам от предыдущего, ха рактерно для фазовых переходов II рода, при этом симметрия тела меняется скачком [1]. Поскольку жидкость и газ —состояния с одинаковой симметрией, аналогию между критической точкой и фазовыми переходами II рода можно сформулировать, если формально двухфазное (неоднородное) состояние флюида [c.10]

По характеру зависимости спонтанной поляризации от температуры в титанате бария вблизи 120° имеет место фазовый переход I рода, а в верхней точке Кюри сегнетовой соли (как, по-видимому, и в нижней) — фазовый переход II рода. Последний тип перехода характерен и для тригли-цин сульфата Т . = +49°) область плавного роста Реп в этом кристалле составляет около 12°. Абсолютное значение Реп при комнатной температуре в этом кристалле равно около 3,2 д,к/см (рис. 40). [c.86]

Двухкомнонентность Не II позволяет объяснить ряд наблюдаемых эффектов при вытекании Не II из сосуда через узкий капилляр темп-ра в сосуде повышается, т. к. вытекает гл. обр. сверхтекучая компонента, не несущая с собой теплоты (т. н. м е х а н о к а-лорический эффект) при создании разности темп-р между концами закрытого капилляра с Не II в нём возникает движение — сверхтекучая компонента движется от холодного конца к горячему и там превращается в нормальную, к-рая движется навстречу, при этом суммарный поток отсутствует (термомеханический э ф ф е к т). В Г. ж. наряду с обычным звуком может распространяться т. н. второй звук. Св-ва Г. ж. Не существенно отличаются от св-в жидкого Не, что связано не только с различием масс атомов Не и Не, но и с их квантовомеханич. особенностями (атомы Не — бозоны, атомы Не — фермионы). Сверхтекучим Не становится при очень низкой темп-ре ( 2,6 мК) под давлением 34 атм. У Не существует две сверхтекучие фазы анизотропная (фаза А) и изотропная (фаза В). Переход обычного Не в фазу Не-Л относится к фазовым переходам II рода, а переход Не-Л -> He-J — к фазовым переходам I рода (возможны эффекты перегрева и переохлаждения). Л-фаза существует в температурном интервале 2,6—2 мК, фаза В — при Т- 2 мК (температурные границы существенно зависят от давления). [c.112]

Образование координац. порядка явл. результатом фазового перехода I рода (см. Кристаллизация), Магн. и сегнетоэлектрич. упорядоченности возникают в результате фазовых переходов II рода. [c.143]

II рода. Переход из сверхтекучей фазы А в сверхтекучую фазу В относится к фазовым переходам I рода. В магн. иоле линия перехода из несверхтекучей фазы в фазу А расщепляется на две линии, каждая из к-рых явл. линией перехода 2-го рода. В области между линиями возникает ещё одна фаза (Л ). Во всех трёх фазах образовавшиеся куперовские пары обладают спином 5=1 И орбитальным квант, числом =1. Фазы различаются по структуре волновой ф-ции куперовской пары, к-рая определяет как сверхтекучие, так и магн. св-ва фазы. В фазе В у куперовских пар в среднем нет выделенных направлений спина и орбит. момента импульса. По сверхтекучим св-вам Б-фаза эквив. Не II, а по магн. св-вам напоминает изотропный антиферромагнетик. В фазе А куперовская пара имеет ср. направление I орбит, момента импульса, к-рое в равновесии одинаково для всех пар в жидкости, поскольку эти пары образуют Бозе-конденсат. В слу- [c.664]

I рода можно было бы, конечно, продолжить. Они существуют, например, и в жидкостях, где к таковым относится переход из -жидкой фазы в жидкокристаллическую. Характерные черты переходов II рода, наблюдающиеся во всех случаях, — непрерывность, -Я-образный характер температурных зависимостей вторых произ-гводных G, отсутствие температурных гистерезисов. Вследствие непрерывности этого перехода между симметрией более и менее симметричных фаз существует определенное соответствие пространственная группа одной из этих фаз должна быть подгруппой пространственной группы другой фазы (часть элементов симметрии исчезает при переходе в менее симметричную фазу). Доказана теорема о том, что фазовый переход II рода может существовать для всякого изменения структуры, связанного с уменьшением вдвое числа преобразований симметрии. При этом периоды элементарной ячейки могут меняться в несколько раз (2—4). [c.262]

Как было показано в работе Б. Н. Есельсона, М. И. Каганова и И. М. Лифшица (1957), в растворах Не —Не переход из Не I в Не II остается фазовым переходом второго рода. При этом должны иметь место скачок производной по температуре от давления Р при переходе через [c.701]

Фазовыми переходами второго рода называются такие переходы, для которых энергия и удельный объем не претерпеварот скачка при переходе теплота при переходе не выделяется в не поглощается, но теплоемкость, температурный коэффициент расширения и сжимаемость в точке перехода меняются сяачком. Примеры таких переходов переход железа в точке Кюри в парамагнитное состояние, переход металлов при низких температурах в сверхпроводящее состояние, переход жидкого гелия I в жидкий гелий II, многие превращения в кристаллах. [c.119]

Опыты обнаруживают, что при некотором достаточно высоком давлении (его назьшают критическим) свойства воды и пара становятся одинаковыми, исчезают физические различия между жидким и газообразным состояниями вещества. Такое состояние называют критическим состоянием вещества (см. точку к на рис. 1.28). Если через точку к проведем критическую изобару и критическую изотерму, то на p-v диаграмме выделяются еще две области область сверхкритических состояний воды (область I) и область сверхкритических состояний перегретого пара (область II). Переход от жидкости к перефетому пару при р > р р сопровождается скачкообразным изменением свойств вещества без образования двухфазных смесей. При этом когда Т достигает величины Гкр, возникает критическое состояние, а при дальнейшем нафеве - перефетый пар сверхкритических парамефов. Такие переходы назьшают фазовыми переходами второго рода. Приобретая все большее практическое значение, эти переходы еще ждут своих внимательных исследователей. [c.20]

При темп-ре — К и давлении насыщ. паров Не испытывает фазовый переход II рода. Гелий выше этой темп-ры наз. Не I, ниже — Не II. При темп-ре фазового перехода наблюдаются аномалия теплоёмкости (Я,-точка, рис. 2), излом кривой температурной зависимости плотности Г. ж. (рис. 3). Не I резко отличается по внеш. виду от Не II первый бурно [c.111]

В качестве физической величины, измерение которой могло бы непосредственно определить род фазового превращения в жидком гелии, Э. Л. Андроникашвили и Дж. С. Цак дзе (1965, 1966) избрали плотность-жидкости. Плотность является первой производной термодинамического потенциала, и поэтому на кривой температурной зависимости плотности в точке фазового превращения имеется разрыв при переходах первого рода и излом при переходах второго рода. Весьма точные измерения плотности, проведенные методом вращающегося пикнометра, показали, что плотность вращающегося жидкого гелия испытывает при 2,172 К явно выраженный скачок на 0,02% своей величины (при соо = 30 Исек) ). Точнее, скачок имеется на графике температурной зависимости плотности только в том случае, когда каждая точка графика является результатом равновесного измерения. В таком случае в гелии II наблюдается уплотнение жидкости в результате вращения, а в гелии I такой эффект отсутствует. Если же производить измерения в процессе нагрева вращающегося гелия, то скачок плотности не наблюдается. Он сменяется обычным для Я-точки изломом, после чего жидкость остается уплотненной и в состоянии гелия I. [c.680]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...