Взаимодействие структурных частиц вещества

Взаимодействие структурных частиц вещества [c.15]

Атомы, ионы и молекулы веществ имеют массу, электрические положительные и отрицательные заряды разной величины и по-разному ориентированы (удалены) друг относительно друга. В общем случае, независимо от природы их взаимодействия (ионной, ковалентной, металлической или молекулярной связи), им свойственен качественно общий ход взаимодействия и изменение потенциальной энергии с изменением расстояния между взаимодействующими структурными частицами (рис. 3.2). [c.63]

Энергия за вычетом этих слагаемых называется внутренней энергией (U). Она сосредоточена в массе вещества и в электромагнитном излучении, т. е. это сумма энергии излучения, кинетической энергии движения составляющих вещество микрочастиц, потенциальной энергии из взаимодействия и энергии, эквивалентной массе покоя всех этих частиц согласно уравнению Эйнштейна. При термодинамическом анализе ограничиваются каким-либо определенным уровнем энергии и определенными частицами, не затрагивая более глубоко лежащих уровней. Для химических процессов, например, несущественна энергия взаимодействия нуклонов в ядрах атомов химических элементов, поскольку она остается неизменной при химических реакциях. В роли компонентов системы в этом случае могут, как правило, выступать атомы химических элементов. Но при ядерных реакциях компонентами уже должны быть элементарные частицы. Внутренняя энергия таких неизменных в пределах рассматриваемого явления структурных единиц вещества принимается за условный уровень отсчета энергии и входит как константа в термодинамические соотношения. [c.41]

Строение веществ определяется характером сил взаимодействия между составляющими его структурными частицами (атомами, молекулами или ионами). Силы взаимодействия представляют собой равнодействующую сил отталкивания и притяжения, компенсирующих друг друга при нормальном равновесном расстоянии между частицами. Радиус действия этих сил не превышает 10 нм. Изменение характера и величины этих сил приводит вещество к различным агрегатным состояниям, например образованию расплава из твердого вещества или существованию кристаллического кварца и различных его полиморфных форм. В случае твердых веществ эти силы определяют объем физического тела. [c.15]

Внутреннее строение веществ определяется взаимодействием его структурных частиц. Это взаимодействие называется связью. Различают химическую и молекулярную связи. [c.15]

Статистическая физика рассматривает только такие виды движения внутри системы, которые имеют неупорядоченный, хаотический характер. В зависимости от интенсивности движения и взаимодействия между частицами в тепловое движение вовлекается вещество на разных структурных уровнях. При комнатных температурах это молекулы. С повышением температуры следует говорить об атомах, так как молекулы при достаточно высоких температурах интенсивно распадаются. При температурах порядка 10 К атомы ионизуются, а при 10 К начинаются ядерные превращения материи. В дальнейшем, если не будет оговорен конкретный состав, мы будем считать вещество состоящим из молекул. [c.23]

При высоких температурах в газах существенную роль играют процессы переноса энергии в форме излучения. Излучение (радиация) — это атомно-молекулярный процесс, в результате которого часть внутренней энергии вещества превращается в лучистую энергию, распространяющуюся через электромагнитное поле. Взаимодействуя с атомами и молекулами при прохождении газовой среды, лучистая энергия вновь трансформируется в энергию теплового движения структурных частиц среды (поглощается). В результате поглощения и излучения происходит перенос лучистой энергии и тепла сквозь газовую среду. [c.642]

Плавление и кристаллизация представляют собой универсальное физическое свойство вещества, присущее всем телам. Плавление состоит в переходе от строго упорядоченного расположения составляющих кристалл структурных частиц к беспорядочному (в жидкости, как уже отмечалось ранее, возможно сохранение ближнего, но не дальнего порядка) и с термодинамической точки зрения представляет собой фазовый переход 1-го рода типа порядок—беспорядок. Универсальность явлений плавления и кристаллизации обусловлена общностью межчастичного взаимодействия существенное значение имеет не конкретный вид потенциала меж-частичных сил, а его изменение в зависимости от расположения частиц в теле. Конкретный вид потенциала и его характерные параметры влияют лишь на температуру плавления, теплоту плавления, изменение удельного объема, но не на характер поведения термодинамических функций на кривой плавления, который качественно должен быть аналогичен у всех веществ. [c.93]

Система состоит из металлического тела I, полимерного тела 2 и полимерной пленки фрикционного переноса - тела 3, является макроскопической, так как образована из большого числа частиц различного размера. По характеру взаимодействия с окружающей средой трибосистема является открытой, поскольку она может обмениваться с окружающей средой энергией и веществом. По структурному составу трибосистему следует отнести к гетерогенным она содержит три фазы, состояние которых можно описать неразрывными функциями пространственных координат и времени. [c.114]

Основная часть работ была связана с применением НП для измельчения структуры сплавов. Процесс измельчения структурных составляющих сплавов на макро- и микроуровне называют модифицированием. Существует значительное количество веществ и способов выполнения этого процесса, однако суть их всех заключается во введении в металлический расплав частиц по первому механизму — либо служащих самостоятельными центрами кристаллизации ( прямое гетерогенное зародышеобразование), либо образующих таковые в результате взаимодействия с расплавом по второму механизму — блокирующих рост кристаллических образований, возникающих в охлаждающемся расплаве. [c.258]

При анализе различных форм существования вещества можно проследить две основные тенденции. Одна из них —это тенденция к упорядочению она заключается в том, что частицы под влиянием действующих между ними сил располагаются по определенному закону и образуют кристаллы. Другая тенденция противодействует первой и направлена на разупорядочение и уменьщение взаимодействия между атомами, ионами или молекулами при этом притяжение между частицами оказывается пренебрежимо малым. Влияние первой тенденции можно обнаружить при образовании идеальных (совер-щенных) кристаллов. Такие кристаллы характеризуются строгим порядком, и их можно описать трехмерным периодическим расположением структурных единиц решетки (ионов, атомов или молекул). Это значит, что положение любой частицы, находящейся в пределах решетки, однозначно определяется взаимодействием с соседними частицами. Такое состояние реализуется при низких температурах и высоких давлениях. [c.13]

Энергия связи. Масса системы связанных частиц. При изучении строения вещества выяснена общая закономерность физические объекты, рассматриваемые на некотором структурном уровне деления как самостоятельные цельные образования, оказываются состоящими из отдельных частей — более простых структурных единиц. Например, тела состоят из атомов, атомы — из ядра и электронов, ядра — из нуклонов. Отдельные части связаны в целом тем или иным взаимодействием, причем многие объекты характерны устойчивостью по отношению к внешним воздействиям чтобы систему разделить на части, требуется сообщить ей определенную энергию АЕ. Эта энергия носит название энергия связи, и так как она сообщается устойчивой системе, то считается отрицательной Следовательно, чем больше энергия связи по модулю, тем устойчивее система. Соответственно при образовании целого (системы) из частей выделяется энергия, равная модулю энергии связи. [c.277]

ТЕРМОДИНАМИЧКСКАЯ СИСТЕМА--совокупность макроскопич. тел, к-рые могут взаимодействовать между собой и с др. телами (внеш. средой) — обмениваться с ними энергией и веществом. Т. с. состоит из столь большого числа структурных частиц (атомов, молекул), что её состояние можно характеризовать макроскопич. параметрами плотностью, давлением, концентрацией веществ, образующих Т, с., и т. д. [c.91]

Исторически первой открытой Э. ч. был электрон—носитель отрицательного элементарного электрич. заряда в атомах. В 1897 Дж. Дж. Томсон (J. J. Thomson) убедительно показал, что т. н. катодные лучи представляют собой поток заряж. частиц, к-рые впоследствии были названы электронами. В 1911 Э. Резерфорд (Е. Rutherford), пропуская альфа-частицы от естеств. радиоакт. источника через тонкие фольги разл. веществ, пришёл к выводу, что положит, заряд в атомах сосредоточен в компактных образованиях—ядрах, а в 1919 обнаружил среди частиц, выбитых из атомных ядер, протоны—частицы с единичным положит, зарядом и массой, в 1840 раз превышающей массу электрона. Другая частица, входящая в состав ядра,— нейтрон—была открыта в 1932 Дж. Чедвиком (J. hadwi k) при исследованиях взаимодействия а-частиц с бериллием. Нейтрон имеет массу, близкую к массе протона, но не обладает электрич. зарядом. Открытием нейтрона завершилось выявление частиц, являющихся структурными элементами атомов и их ядер. [c.596]

От всех других Э, ч. кварки отличаются тем, что в свободном состоянии они, по-видимому, не существуют, хотя имеются чёткие свидетельства их существования в связанном состоянии. Эта особенность кварков, скорее всего, связана со спецификой их взаимодействия, порождаемого обменом особыми частицами — глюонами, приводящего к тому, что силы притяжения между ними не ослабляются с расстоянием. Как следствие, для отделения кварков друг от друга требуется бесконечная энергия, что, очевидно, невозможно (теория т. и, конфайнмента или пленения кварков см. Удержание цвета). Реально при попытке отделить кварки друг от друга происходит образование дополнит. адронов (т. н. адронизация кварков). Невозможность наблюдения кварков в свободном состоянии делает их совершенно новым типом структурных единиц вещества. Неясно, напр., можно ли в этом случае ставить вопрос [c.604]

При прохождении лучевого потока в среде интенсивность его может ослабляться за счет возможного поглощения и рассеяния. Поглощение и рассеяние лучевого потока возникают при взаимодействии электромагнитных волн излучения с частицами вещества среды. Такое взаимоде1 1Ствие излучения осуществляется, например, с различными полярными молекулами в газах, с различными структурными ансамблями в жидкостях и твердых телах, с частицами пыли, дыма и капельками жидкости, взвешенными в газовой среде, например в атмосфере земли, в продуктах сгорания топок котлов и печей и т. п. [c.441]

Кроме временного (обратимого) изменения реологических характеристик нагревание смазок может вызвать и необратимые их изменения. Имеется в виду термоупрочнение-увеличение предела прочности на сдвиг и модуля сдвига смазок при длительном воздействии на них повышенной температурь в статических условиях [8]. Термоупрочнение вызывает как чисто физические явления, связанные с облегчением сближения структурных элементов каркаса за счет понижения вязкости и повышения интенсивности броуновского движения, так и химические и физико-химические. Важную роль могут играть процессы окисления компонентов смазки с образованием поверхностно-активных веществ и возникновением дополнительных сил взаимодействия частиц загустителя друг с другом, или наоборот-ослаблением сил их взаимодействия. В последнем случае имеет место понижение прочности исходной структуры смазки-терморазупрочнение. [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...