Правило фаз и свободная энергия

ПРАВИЛО ФАЗ И СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ Правило фаз [c.23]

Правило фаз и свободная энергия 27 [c.27]

Правило фаз и свободная энергий [c.35]

Рис. 1.3. Зависимость химической свободной энергии Р исходной и мартенситной фаз от температуры и условия мартенситного прав-ращения

Правило фаз в указанном виде может быть выведено также из представления о свободной энергии, поскольку и в этом случае существует такая же разница между числом переменных и числом уравнений, как в приведенном выше выводе. Правило фаз в представленном виде применимо также, когда присутствует парообразная фаза и когда система конденсирована , т. е. когда она находится под давлением, большим, чем давление пара, так что весь пар конденсируется. [c.26]

Рис. 19, в, б—если относительное положение кривых зависимости свободной энергии от состава для трех фаз такое, как показано на рис. 19, а, то состав А З лежит в Пределах гомогенной фазы. Если относительное положение кривых такое, как показано на рис. 19, б, то границы области, где центральная фаза стабильна, находятся правее А В в—изменение температуры повышает свободную энергию центральной фазы, и она становится нестабильной [c.31]

Таким образом, наиболее устойчивым состоянием сплава будет смесь фаз, составы которых отвечают точкам минимума на кривой свободных энергий, так как прямая, соединяющая эти точки, находится в наинизшем положении. Эта линия является общей касательной кривой свободной энергии в точках Аз и S3. В интервале концентраций Са — Св сплав состоит из смеси двух фаз состава, Са и Св. Относительное количество этих фаз аир можно определить с помощью правила отрезков [c.151]

Припой, как правило, наносят в твердом состоянии, поэтому плавление его, связанное со скачкообразным изменением внутренней энергии и плотности, имеет определяющее значение для формирования паяного соединения. В тех случаях, когда применяются припои с испаряющимися компонентами, процесс плавления и формирования соединения связан с испарением. Скорость испарения расплава, т. е. количество жидкости, переходящее в пар за 1 с, зависит от внешнего давления и скорости удаления газообразной фазы со свободной поверхности расплава [c.47]

Определив энтропию, свободную энергию и термодинамический потенциал так, как это было сделано в 31-34, мы не имеем права, если рассуждать строго, говорить об этих величинах для неравновесных состояний. Такой, например, системе, как жидкость, соприкасающаяся со своими парами при давлении, не соответствующем состоянию равновесия, нельзя приписывать определенного значения свободной энергии. Но и этот случай можно, однако, так видоизменить, что наши определения будут применимы. Действительно, отделив перегородкой жидкость от ее паров, системе, полученной таким образом, мы можем приписать вполне определенную свободную энергию, равную сумме свободных энергий обеих ее частей. Таким же искусственным приемом можно воспользоваться и для других систем, состоящих из двух или более частей или фаз , обладающих различными свойствами и соприкасающихся друг с другом. [c.68]

Поскольку решетки новой и старой фаз всегда отличаются по своим параметрам и типу, общим условием когерентности является либо наличие у зародыша метастабильной решетки, либо деформирование равновесной решетки. Чем меньше кристаллографическое соответствие фаз, тем меньше скорость образования зародышей. При значительной разнице в кристаллическом строении фаз энергетический барьер, обусловленный необходимостью создания межфазной границы, резко возрастает и образование зародышей настолько затрудняется, что переход старой фазы в новую становится возможным только через ряд промежуточных мета-стабильных фаз, каждая из которых ближе по своей структуре к исходной. При этом обеспечивается наибольшая скорость превращения, хотя снижение свободной энергии системы может быть и не максимальным, как это имело бы место, если бы был возможен прямой переход исходной фазы в новую стабильную (правило ступеней). Типичными примерами таких метастабильных фаз являются мартенсит в стали, а -, а"- и ш-фазы в сплавах титана, которые также образуются по мартенситной кинетике. Однако метастабильные фазы, возникающие в соответствии с правилом ступеней, могут образовываться и диффузионным путем, например цементит в легированных сталях при эвтектоидном превращении. [c.16]

Частицы ферромагнитного происхождения, имеющие, как правило, сильно развитую поверхность, также обладают силовым полем, способным адсорбировать молекулы жидкости и взаимодействовать с полями других аналогичных частиц и твердых стенок. Приближаясь к стенке неплотности, соприкасаясь с ней, частица попадает под действие поля поверхности стенки, и, несмотря на то, что с противоположной от стенки стороны она подвергается действию набегаюш,его потока, частица останавливается и удерживается на месте. Удерживанию частиц способствуют структурные изменения жидкости в пристенных областях. В результате взаимодействия силовых полей частица получает дополнительную энергию, т. е. приобретает способность к более активному взаимодействию с другими частицами и становится как бы центром кристаллизации (коагуляции) твердой фазы, имеющейся в жидкости. Такие центры могут возникнуть в любом месте поверхности неплотности, в любой момент времени и постепенно заполнить всю свободную поверхность. Другие частицы, независимо от их размера, приближаясь к такому центру кристалли-170 [c.170]

Уравнение (2.7.6) в рассматриваемой модели описывает граничное условие у насоса в фазе свободного движения. Несколько позже будет показано, что влияние членов, стоящих в правых частях уравнений (2.7.3) и (2.7.6), сводится к некоторому дополнительному рассеиванию энергии разрывных колебаний. Из предыдущих разделов следует, что расчет режимов разрывных колебаний целе- [c.187]

Свободная П. э. определяет работу образования зародышей новой фазы и свободную энергию активации процесса фазового превращения. Существование свободной П. э. и поверхностного натяжения является причиной возникновения метастабильних состояний (состояний переохлаждения, пересыщения). Свободная П. э. определяет процессы диспергирования, адгезии и смачивания. При низком значении свободной П. о. возникает самопроизвольное диспергирование фаз, происходящее, напр., вблизи критич. состояния. При смачивании погружением изменение свободной П. э. определяет работу смачивания (правило Дюпре). При неполном смачивании свободная П. э., входя в ур-ние Юнга, определяет равновесную форму капли или пузыря и величину краевого угла (см. Смачивание). [c.646]

Исследование влияния легирующих элементов позволило установить связь между типом и составом карбидных фаз, находящихся в стали, и ее водородостойкостью, а также определить, какое количество того или иного легирующего элемента делает сталь при данных условиях водородостойкой. Можно отметить, что элементы, расположенные в IV периоде периодической системы правее железа, практически не оказывают влияния на водородостойкость стали. Элементы, расположенные левее железа, резко повышают стойкость стали против водородной коррозии. Качественно эта зависимость совпадает с порядком, в котором изменяется сродство металлов к углероду, оцениваемое по свободной энергии образования соответствующего карбида (табл. б). Известно, что связь в карбидах осуществляет- [c.159]

И темп-ры. Для системы неравновесных носителей в полупроводниковых кристаллах удобнее на плоскости переменных воспользоваться зависимостью ср. концентрации ЭДП n — NjV в возбуждаемом объёме V от темп-ры Т. В интервале темп-р ниже критической Г.р в правой части диаграммы (область G) носители существуют в виде слабо ионизованного экситонного газа. Слева от заштрихованной части—область L пространственно однородной Э.-д. ж. Заштрихованная область ограничивает значения параметров, при к-рых происходит расслоение на две фазы— ЭДК с равновесной плотностью ЛГ), окружённые газом экситонов, биэкситонов и свободных носителей с равновесной плотностью (Г). При Г,р исчезают различия между газом и жидкостью, и уже ни при каких плотностях п не происходит фазовый переход, т. е. увеличение концентрации неравновесных носителей при увеличении уровня возбуждения происходит непрерывным образом. Значение определяется энергией связи частиц в Э.-д.ж. Величина Г р, определённая из многочисл. экспериментов, составляет ок. 6,5 К для Ge и 28 К для Si. Т. о., в этих полупроводниках Э.-д.ж. может существовать лишь при низких темп-рах. Осн. параметры конденсированной фазы и области её существования имеют следующие порядки величин а Aif lOfer.p, т. о., ср. расстояние между частицами в Э.-д. ж. ае а ср. энергия связи на одну ЭДП [c.557]

Если радиус зародыша линзообразного кристалла мартенсита превышает некоторую критическую величину, то возможен рост зародыша кристалла мартенсита при температуре Mg, при которой изменение химической свободной энергии (первый член в правой части (1.4)) становится большим по сравнению со свободной энергией нехимической природы, определяемой суммой второго и третьего членов того же уравнения. Именно при таких условиях развивается мертенситное превращение. Степень переохлаждения, определяемая разностью (Го — Mg), зависит от а и А + В) и растет с увеличением различий структур исходной и конечной фаз. При мартенситном превращении в сплавах на основе железа степень переохлаждения равна 200 °С, а в сплавах с эффектом памяти формы 5—30 °С (табл. 1.1). [c.12]

В главе 1 мы описали некоторые ограничения формы фазовых границ на диаграммах равновесия, в частности, относительного направления границ там, где встречаются три линии. Эти правила могут быть выведены, если рассмотреть изменение положения точек касания касательных, проведенных к кривым свободной энергии, при варьировании относительного расположения по вертикали кривых для различных фаз, как в случае, обсужденном выше (см. рис. 19). Рассматриваемому вопросу посвящены работы Липсона и Вильсона [13] и Вильсона [14]. Выводы этих работ справедливы для систем, где имеются фазы переменного состава и где молекулы соединения находятся в обратимом равновесии с составляющими его элементами. В таких случаях правила экстраполяции фазовых границ (см. рис. 6 и 7) и закругления максимума на кривых превращения (см. рис. 5 и 11) обосновываются термодинамически. [c.33]

Перед детальным исследованием различных видов диаграмм полезно подытожить некоторые правила, относящиеся ко всем изотермическим сечениям. Эти правила впервые были разработаны Розебумом [197], а много лет спустя были снова выведены Липсоном и Вильсоном [13] из уравнений свободной энергии. В изотермическом сечении тройной системы мы не можем иметь более четырех равновесных фаз, поэтому необходимо рассмотреть следующие случаи. [c.318]

Рассмотрим в свете сказанного вопрос о местах зарождения аустенит-ных участков. Как уже было отмечено, наблюдения многих авторов свидетельствуют о гетерогенном зарождении у-фазы. Однако возникновение аустенита вовсе не обязательно должно быть свя а1 по именно с поверхностью раздела феррита и карбидов, поскольку пред варительное значительное обогащение а-фазы углеродом не является необходимым условием для протекания а 7-превращения. Очень существенную роль в этом процессе играет само повышение свободной энергии на границах, в том числе на границах феррита, что облегчает формирование зародыша новой фазы в этих местах [17]. Именно поэтому, как указывали авторы цитированных выше работ [5 — 7], как правило, зародыш аустенита возникает не просто на поверхности раздела феррит-карбид, а в тех местах, где карбидные частицы располагаются по границам зерен. Эти места являются предпочтительными для образования у-фазы как в связи с присуствием самой поверхности, обеспечивающей возможность гетерогенного образования зародыша, так и в связи с концентрационными изменениями, которые, безусловно, облегчают образование зародышей 7-фазы в этих местах. Подробнее вопрос о местах формирования 7-фазы в pasHbix условиях будет обсужден в гл. III. [c.18]

Построение равновесных диаграмм состояния с помощью кривых свободной энергии позволяет вывести определенные правила, которые не вытекают из правила фаз. Эти правила ценны тем, что дают возможность теоретически предсказать форму диаграммы состояния и судить о правильности экспериментального построения равновесных диаграмм состояния. Подробно такие правила рассмотрены Липсоном и Уилсоном [211 и Уилсоном [41]. [c.68]

Применяя аналогичный подход к наклону кривых солидуса и ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии соответственно выше и ниже температуры нонвариантного превращения, можно показать, что величина daldT (где а — концентрация соответствующего твердого раствора, находящегося в равновесии со второй фазой) при температурах выше понвариантной горизонтали будет меньше, чем при температурах ниже этой горизонтали, так что угол между кривыми ограниченной растворимости в твердом состоянии и солидуса (вблизи температуры горизонтали) должен всегда быть больше нуля. Это правило можно вывести с помощью фиг. 8, а, из которой видно, что при рассматриваемой температуре точка р лежит на кривой солидуса твердого раствора, богатого компонентом А. Если теперь провести общую касательную к двум кривым свободной энергии твердых растворов, то можно было бы определить составы этих твердых растворов на метастабильных частях кривых ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии, экстраполированных до температуры Т )- Такое построение определило бы равновесие, которое наблюдалось бы в метастабильных, экспериментально неосуществимых условиях при отсутствии жидкой фазы. [c.70]

Близкая картина возникает в случае относительно устойчивой Е-фазы одноосной электродинамической среды, если вектор и в (18) направлен по оси легкой поляризации. Материальное уравнение такой среды берется в виде (17), имеющем смысл и вне области своей применимости (при больших полях). Вычисление свободной энергии (см. (21)) ведет и в данном случае к линейному закону взаимодействия зарядов. Однако из-за разных знаков в правых частях уравнений (17) и (19) возникает антиконфайнмент — не зависящее от расстояния отталкивание разноименных зарядов (на больших расстояниях между ними). [c.210]

Объяснение этого явления с ломощью кривых свободной энергии следующее. Во многих случаях можно ожидать, что свободная энергия промежуточной фазы при простом соотношении между числом атомов разного сорта должна быть минимальной, поскольку, пр,и этом обеспечивается наиболее выгодная упаковка атомов в кристаллической решетке. На рис. 108 схематически показа1на кривая свободной энергии промежуточной фазы Л, причем минимум на этой кривой как раз соответствует составу с простым соотношением между числами атомов разного сорта. Предположим, что этот минимум лежйт относительно выше и ниже соответствующих минимумов на кривых свободной энергии фаз В и С. В этом случае, проведя общие касательные к кривым свободной энергии, нетрудно убедиться, что однофазная область, соответствующая фазе А, располагается по составу. несколько правее этого минимума. Поэтому более устойчивой структурой для сплава с простым соотношением компонентов должна быть двухфазная структура (S+Л), тогда как сплавы, располагающиеся. по составу несколько правее минимума, будут однофазными. [c.164]

Физика эффекта Мёссбауэра. Все приведенные выше оценки для энергии отдачи делались в предположении, что атомы (атомные ядра) являются свободными. Однако в действительности они обычно связаны в кристаллической решетке (испускающее и поглощающее кванты излучения вещество, как правило, находится в твердой фазе). Это обстоятельство несущественно в атомной спектроскопии, где энергия отдачи очень мала эВ) и ширина спект- [c.209]

Показано, что водомасло- и маслорастворимые ПАВ способны вытеснять только свободную адсорбированную воду, которая и обусловливает развитие электрохимической коррозии. Химически связанная с поверхностью металла вода, так же как кислород, водород и другие вещества, включается, как правило, в хемосорб-ционно-адсорбционную фазу ингибиторов [15, 60— 62]. Когда количество электролита достаточно велико и сопоставимо с количеством нефтепродукта, основным слагаемым уравнения (1-15) становится энергия двойного электрического слоя электролита Дб дэс. В этом случае адсорбция водомасло- или маслорастворимых ПАВ из полярных сред зависит от потенциала металла, от того, насколько этот потенциал отличается от нулевой точки металла (потенциала нулевого заряда металла V hs) [15, 52]. В общем случае адсорбция маслорастворимых ПАВ на металле в присутствии электролита или отсутствие их десорбции возможны, если [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...