Термические свойства некоторых веществ

ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ [c.486]

Опыты, посвященные изучению термодинамических свойств различных веществ, показали, что некоторые в в общем разнородные вещества оказываются сходными между собой. Признаками, указывающими на общность термических свойств различных веществ, служат примерно одинаковые значения критического коэффициента k = [c.50]

Стабильность значений какого-либо из критериев в пределах группы веществ принято рассматривать как признак некоторой общности их физической природы и свидетельство того, что эти вещества обладают, в известной мере, подобным между собой строением. Подобие физического строения значительно упрощает задачу исследования термических свойств сходственных веществ, так как у подобных между собой систем однородные величины отличаются только масштабом, а закономерности, "описывающие подобные явления, универсальны. Наибольшее число признаков подобия присуще так называемым нормальным веществам, которые оказывается возможным распределить по группам, объединяемым (в пределах данной группы) [c.50]

В приложении 6 приведены значения величин (в частности, К), характеризующих термические свойства некоторых типичных веществ, дающие представление о порядке этих величин [1]. [c.13]

У сходственных веществ, подчиняющихся закону соответственных состояний, некоторые из термических свойств примерно одинаковы. В связи с этим возникает вопрос вызывает ли сходство физического строения веществ также и общность значений критических скоростей влажных паров в соответственных состояниях и при каких условиях критические скорости могут оказаться универсальной функцией приведенных параметров. [c.88]

Использование уравнения состояния в форме (5) для некоторых веществ (например, СОг [4]) показало, однако, что попытки описания термических свойств газов в достаточно широком интервале температур и давлений приводят к уравнениям весьма сложным, содержащим большое количество слагаемых в криволинейной части (порядка четырех и более). При использовании электронных вычислительных машин составление даже сложных уравнений состояния не вызывает затруднений, однако технические [c.180]

Приведенные данные показывают, что электрические и оптические свойства аморфных полупроводников похожи на свойства кристаллических полупроводников, но не тождественны им. Это сходство, как показал специальный анализ, обусловлено тем, что энергетический спектр электронов и плотность состояний для ковалентных веществ, которым относятся полупроводники, определяются в значительной мере ближним порядком в расположении атомов, поскольку ковалентные связи короткодействующие. Поэтому кривые N (е) для кристаллических и аморфных веществ во многом схожи, хотя и не идентичны. Для обоих типов веществ обнаружены энергетические зоны валентная, запрещенная и проводимости. Близкими оказались и общие формы распределения состояний в валентных зонах и зонах проводимости. В то же время структура состояний в запрещенной зоне в некристаллических полупроводниках оказалась отличной от кристаллических. Вместо четко очерченной запрещенной зоны идеальных кристаллических полупроводников запрещенная зона аморфных полупроводников содержит обусловленные топологическим беспорядком локализованные состояния, формирующие хвосты плотности состояний выше и ниже обычных зон. Широко использующиеся модели кривых показаны на рис. 12.7 [68]. На рисунке 12.7, а показана кривая по модели (Мотта и Дэвиса, согласно которой хвосты локализованных состояний распространяются в запрещенную зону на несколько десятых эВ. Поэтому в этой модели кроме краев зон проводимости (бс) и валентной (ev) вводятся границы областей локализованных состояний (соответственно гл и ев). Помимо этого авторы модели предположили, что вблизи середины запрещенной зоны за счет дефектов в случайной сетке связей (вакансии, незанятые связи и т. п.) возникает дополнительная зона энергетических уровней. Расщепление этой зоны на донорную и акцепторную части (см. рис. 12.7, б) приводит к закреплению уровня Ферми (здесь донорная часть обусловлена лишними незанятыми связями, акцепторная — недостающими по аналогии с кристаллическими полупроводниками). Наконец, в последнее время было показано, что за счет некоторых дефектов могут существовать и отщепленные от зон локализованные состояния (см. рис. 12.7, в). Приведенный вид кривой Л (е) позволяет объяснить многие физические свойства. Так, например, в низкотемпературном пределе проводимость должна отсутствовать. При очень низких температурах проводимость может осуществляться туннелированием (с термической активацией) между состояниями на уровне Ферми, и проводимость будет описываться формулой (12.4). При более высоких температурах носители заряда будут возбуждаться в локализованные состояния в хвостах. При этом перенос заряда [c.285]

Уравнения (2.23) и (2.24) связывают теплоемкости Ср и Ср с термодинамическими параметрами р, V, Т и ы эти уравнения, полученные на основе первого закона термодинамики, справедливы, разумеется, для любого реального вещества, находящегося в любом агрегатном состоянии — твердом, жидком или газообразном (но однофазном). Практическая ценность уравнений типа (2.23) и (2.24) состоит в том, что они позволяют рассчитать все теплофизические свойства определенного технически важного вещества по результатам экспериментального определения лишь некоторых его свойств. Сложность в данном случае состоит в том, что в правой части, например уравнения (2.24), находятся не только уже упоминавшиеся термические параметры р, ю, Т, но и параметр иного рода — внутренняя энергия и. Зависимость и = и и, Т) или Рх и, V, Т) = 0 также является уравнением состояния данного вещества и в отличие от обычного (термического) уравнения состояния носит название калорического уравнения состояния. Величины и, Л, а также теплоемкости Ср и с называют калорическими свойствами вещества. [c.32]

Из сказанного выше становится ясной важность разработки теории уравнения состояния, с помощью которой можно, пользуясь ограниченным числом опытных данных по некоторым (не обязательно термическим или калорическим) физическим свойствам вещества, -составлять урав- нение состояния или, по крайней мере, указывать вид уравнения для описания имеющихся экспериментальных данных. [c.27]

Поиски веществ, обладающих более благоприятными теплофизическими и ядерно-физическими свойствами, выявили ряд перспективных теплоносителей, таких, как гелий, азот, двуокись углерода. Они нетоксичны, совместимы с большинством конструкционных материалов, могут обеспечить высокую начальную температуру цикла. Особый интерес представляет группа диссоциирующих газов, у которых процесс нагрева сопровождается увеличением числа молей и ростом величины газовой постоянной, а при охлаждении число молей и величина газовой постоянной уменьшаются [89]. Эта особенность диссоциирующих газов дает возможность повысить к.п.д. одноконтурной газотурбинной АЭС за счет уменьшения работы сжатия газа в компрессоре. Использование некоторых диссоциирующих газов с благоприятными ядерно-физическими свойствами в качестве теплоносителя и рабочего тела АЭС позволяет не только повысить термический к.п.д. цикла, но и улучшить использование ядерного топлива. По оценкам ЦКТИ им. И. И. Ползунова и Института ядерной энергетики [c.76]

Данные по теплоемкостям широко используют также и при исследовании растворов. Во многих работах, посвященных изучению свойств растворов, делают попытки установить связь между термическими характеристиками, в частности теплоемкостью и другими свойствами, например структурой растворов [22, 23]. При изучении растворов теплоемкость нередко выражают в виде парциальных величин, т. е. рассматривают раздельно теплоемкости растворителя и растворенного вещества (см. гл. 15). В некоторых случаях при определенных допущениях, например допущении равенства парциальных теплоемкостей гидратированных ионов К+ и С1 , имеющих примерно одинаковые размеры, переходят к парциальным теплоемкостям отдельных ионов в растворе [23]. [c.248]

Химико-термическая обработка стали состоит в нагревании стального изделия и одновременном насыщении его поверхностного слоя различными веществами (углеродом, азотом, алюминием, хромом и др.). Поверхностный слой изделия становится твердым, износоустойчивым, жаростойким или приобретает ряд других ценных свойств. Химико-термической обработке подвергают некоторые детали машин и режущие инструменты. В зави- [c.80]

Характер формирования температурных полей к теле определяется интенсивностью теплообмена его с окружающей средой. В любом случае тело отделено от среды некоторым пограничным слоем, представляющим определенное термическое сопротивление, которое ухудшает условия теплообмена. Контактные термические сопротивления наблюдаются также при соприкосновении тел с одинаковыми или различными теплофизическими свойствами. Следствием этого является невыполнение в эксперименте теоретически постулированных граничных условий первого и четвертого рода. Точность определения теплофизических характеристик во многом определяется соотношением между термическим сопротивлением исследуемого объекта и контактным термическим сопротивлением. Чем выше это отношение, тем точнее при прочих равных условиях будут опре-делены теплофизические свойства тела. При одних и тех же размерах тел и условиях сопряжения с окружающей средой это отношение будет больше всегда для плохих проводников тепла по сравнению с хорошими проводниками тепла, например металлами. Сущность различных способов уменьшения термических сопротивлений в основном сводится к тщательной обработке соприкасающихся поверхностей и замене всегда остающейся газовой прослойки более проводящим веществом, например жидкостью. [c.36]

Полимерные материалы на основе ПВХ. При составлении композиций используют поливинилхлорид латексный или суспензионный, стабилизаторы для защиты полимера от термического разложения во время переработки и от деструкции во время эксплуатации, пластификаторы для улучшения его технологических свойств, мягчители для частичной замены некоторых пластификаторов, а также наполнители для удешевления материала и придания ему специфических свойств (особенно характерно для линолеума), красители, смазывающие вещества. [c.10]

Движение газожидкостных пен по трубам. Воздушные пены на основе водных растворов ионогенных поверхностно-активных веществ представляют собой структурно-метастабильные дисперсные системы. Если внешние воздействия (массовые, электрофизические, термические, деформационные) не превышают некоторого порогового значения, такие пены могут существовать, медленно эволюционируя, достаточно долго (10 Ч-10 сек), и в этом смысле можно говорить об их гидравлических и реологических свойствах. [c.269]

При решении целого ряда технических задач рабочими телами могут быть не широко используемые в технике вещества (водяной пар, углекислый газ, азот и некоторые другие), а вещества, термические свойства которых неизвестны. В этом случае можно воспользоваться для предсказания свойств малоизученных веществ положением о термодинамическом подобии веществ. Если значения индивидуальных константа и Ь подставить в уравнение (9.1), то аолучим уравнение Ван-дер-Ваальса в функции приведенных параметров [c.107]

В (8.4) предполагается, что материал (вещество) обладает изотропными термическими свойствами. Иногда у некоторых веществ термические свойства неодинаковы по всем направлениям. Чаще всего оптически анизотропные вещества анизотропны также и термически. Например, у кальцита СаСОз при тепло- [c.213]

Формула (1-8 ) описывает зависимость между изохор-ными теплоемкостями фаз на верхней и нижней пограничных кривых под с" следует понимать предельное значение изохорной теплоемкости парожидкостной среды при степени сухости X I, соответственно с отвечает другому предельному случаю, когда х->0. Необходимость в уточнении понятий возникает по той причине, что переход вещества из однородного состояния в двухфазное, а также из двухфазного в однородное сопровождается резким изменением некоторых его свойств. Ряд характерных величин, например, изохорная и изобарная теплоемкости, адиабатическая сжимаемость, а также другие величины, описывающие упругие свойства тела, претерпевают разрыв на пограничных кривых. Таким образом, в каждой точке пограничной кривой (при фиксированных значениях термических параметров) некоторые из физических свойств вещества различны и зависят от направления, по которому тело приведено в переходное состояние. В частности, и изохорная теплоемкость в произвольной точке как верхней, так и нижней пограничной кривой имеет два значения одно, отвечающее сближению с этой кривой снаружи, со стороны однофазной области, другое — сближению изнутри, со стороны области двухфазной. [c.14]

Не углубляясь в теорию термодинамического подобия, рассмотрим здесь, имея в виду последующие приложения, два вопроса во-первых, при каких обстоятельствах признаки и закономерности подобия (в отношении термических свойств), установленные применительно к гомогенным телам, могут быть распространены на двухфазные среды и, во-вторых, каковы предпосылки подобного между собой протекания термодинамических процессов с влажными парами различных веществ. Выяснение этих вопросов связано с задачами моделирования двухфазных потоков и определением условий универсальности некоторых характеристик процесса течения влажных пароь сходственных веществ. [c.51]

Результаты, полученные в некоторых отечественных лабораториях, отвечают лучшим мировым достижениям и занимают видное место среди исследований, проведенных в области критического состояния. Уже созданы и функционируют оригинальные экспериментальные установки для определения термических свойств веществ, теплоемкостей, Р, Г- и р. Г-зависимостей на кривой фазового равновесия. Выполнен ряд фундамен- [c.3]

На рис. 55 представлено, согласно Кестеру, изменение свойств электролитной меди в результате термической обработки при различных температурах. На рисунке можно видеть восстановление свойств путем термической обработки. Некоторое различие свойств, которое можно установить при термической обработке как серебра, так и меди, по сравнению со свойствами металлов, упрочненных при низкой температуре, объясняется тем, что электролитически осажденные металлы, имеющие высокую чистоту, все же содержат частицы посторонних веществ, которые разру- [c.93]

Выражения (3.25), (3.34), (4.57) и (4.58) носят название уравнений Максвелла. Вместе с уравнениями (3.21), (3.24), (3.30) II (3.33) они входят в состав дифференциальных уравнений термодинамики — математического аппарата исследований термодинамических свойств веществ. Дифференциальные уравнения термодинамики устанавливают связи между различными термическими (р, V, Т) и калорическими [и, к, з, Ср, Со и др.) свойствами веществ на основе первого и второго законов термодинамики. Благодаря таким связям можно не измерять некоторые свойства, а рассчитать их кроме того, можно проверить, нет ли противоречий между различными измеренными свойствами одного н того же вещества. В принципе можно составить весьма большое число дифференциальных уравнений термодинамики, формально используя математические связи между величинами. Для шести величин р, и, Т, и, к, з можно составить 120 производных типа (дх1ду)2, взяв любую четвертую ве- [c.127]

Химическое изнашивание происходит в результате коррозии — химического воздействия рабочих сред на материал деталей арматуры. В результате образуются химические соединения с низкими механическими свойствами, которые разрушаются под действием силовых нагрузок или вымываются рабочей средой. В конденсате и питательной воде АЭС могут быть растворены соли и газообразные вещества кислород воздуха, углекислота, азот, аммиак, водород, радиолитический кислород, радиоактивные благородные газы (РБГ — ксенон, криптон, аргон) и др. Однако коррозию металла оборудования вызывают лишь растворы солей, кислород и углекислота. Для удаления солей питательную воду обессоливают, а для удаления коррозионно-активных газов воду деаэрируют химически или термически. Основным методом является термическая деаэрация, заключающаяся в нагреве воды до температуры кипения. Несмотря на обессоливание и деаэрацию, в воде остается некоторое количество веществ, которые вызывают коррозию металлов, в результате чего образуются окислы, оседающие на стенках оборудования, в том числе и на арматуре. В первом контуре окислы, проходя активную зону реактора, приобретают радиоактивные свойства. Вода проявляет активное коррозионное действие уже через два часа пребывания стали в воде на поверхности металла можно обнаружить следы коррозии. [c.264]

При изготовлении деталей из некоторых видов пластмасс приходится сталкиваться с неприятным явлением, получившим название коррозионного растрескивания. Оно связано с возникновением растягивающих напряжений в материале, зависящих от свойств материала или технологии изготовления детали, например полистирол и полиметилметакрилат весьма чувствительны к растягивающим напряжениям. Аморфные вещества такого рода показывают лишь незначительное удлине< ние при испытании на разрыв и очень чувствительны к надрезу, В нагретом состоянии они пластичны, из них можно формовать изделия, но свойства после такого деформирования в разных направлениях оказываются различными в направлении вытяжки прочность материала повышается, а в перпендикулярном направлении понижается. Различия в прочности часто наблюдаются у фасонных деталей, изготовленных литьем под давлением. Они то и являются главной причиной коррозионного растрескивания. Это явление в ряде случаев удается предотвратить созданием сжимающих напряжений либо путем снятия напряжений нагревом детали до температур, близких к точке размягчения или плавления. Такой термической обработке подвергают фасонные детали, изготовляемые литьем под давлением или глубокой вытяжкой из плит. Предотвратить коррозионное растрескивание можно также путем повышения пластичности материала химическим путем — сополимеризацией с веществами, сообщающими вязкость материалу, например снизить хрупкость полистирола и полиметилакрилата можно сополимеризацией их с акрилнитрилом. [c.65]

Большинство высокомолекулярных соединений при нагревании не переходит в стадию низковязкой жидкости. Соединения с молекулярным весом 20 ООО—35 ООО, не содержащие полярных групп, еще сохраняют способность переходить при высоких температурах в вязко-текучее состояние. Соединения с молекулярным весом более 50 ООО имеют большую величину межмолекулярного сцепления, вследствие чего повышение температуры придает им только пластические свойства. Замещение водородных атомов этих соединений на полярные группы увеличивает межмолекулярное взаимодействие, что в свою очередь повышает температуру размягчения и уменьшает пластичность вещества. Среди высокомолекулярных органических соединений известно большое количество веществ, молекулярный вес которых, например, целлюлозы, столь велик, что повышение температуры вплоть до термического разрушения вещества не вызывает появления пластических свойств или хотя бы некоторого размягчения. [c.9]

При достаточно высоких температурах в двух- и многоатомных газах 1Воз.Н икает термическая диссоциация. В связи с этим интересно исследовать влияние диссоциации на процессы течения и теплообмена. В дальнейшем для простоты будем предполагать, что скорость диссоциации намного превышает скорости конвективного и диффузионного переносов вещества. В этом случае в каждой точке потока имеет место химическое равновесие и состав смеси зависит лишь от давления и температуры в данной точке. Хорошо известно, что если диссоциация носит равновесный характер, то процессы течения и теплообмена описываются уравнениями неразрывности, движения и энергии, которые имеют ТОТ же вид, что и в случае однородного газа . Влияние же диссоциации проявляется лишь через физические свойства, входящие в эти уравнения. В качестве таких физических свойств принимаются некоторые эффективные значения плотности, энтальпии, теплоемкости, теплопроводности и вязкости, рассчитанные с учетом реакции диссоциации. Граничные условия при гомогенной равновес юй диссоциации такие же, как и в случае теплообмена и движения однородного газа, если только поток не взаимодействует с материалом стенки, что в дальнейшем и предполагается. [c.189]

Множество природных неорганических веществ в виде минералов имеют полимерное строение. Это минералы на основе оксидов алюминия и кремния, алмаза, глины и т. д. Синтетические неорганические полимеры получаются в основном переработкой природных полимеров с помощью высокотемпературных реакций модификации, полимераналогичных превращений, сополимериза-ции, реакций полифункциональных групп различных соединений и т. д. Это обусловлено свойством большинства химических элементов (за исключением углерода и некоторых других) не образовывать ненасыщенные соединения, способные полимеризоваться. Поэтому для синтеза неорганических полимеров трудно получить индивидуальный исходный мономер, т. к. он имел бы повышенную тенденцию к образованию простых или сложных олигомерных циклов, стабилизирующих структуру цепи [348]. По привычному в органической химии радикальному механизму с термическим раскрытием циклов полиме-ризуются лишь сера, селен, теллур и оксиды фосфора. [c.264]

В сборник вошли работы методического и метрологического направлений, главным образом посвященные комплексным методам определения теплофизических свойств при высоких температурах. Большая часть работ этого типа рассматривает методы определения тепло- и температуропроводности, термического расширения. В некоторых работах изложены результаты исследования излучательной способности веществ при высо них температурах, в сравнительно меньшей степени представлены экспе риментальные работы по определению термодинамических свойств твердых тел при высоких температурах. [c.5]

Определение склонности к межкристаллитной коррозии. Часто бывает полезно знать, склонен ли тот или иной материал (вследствие неправильного химического состава или из-за неудачной термической обработки) к межкристаллитной коррозии. Такие испытания основываются на использовании специфического воздействия некоторых реактивов на то вещество, которое, находясь на границах зерен, является причиной склонности к межкристаллитной коррозии. Еще в начальный период применения аустенитных нержавеющих сталей Гатфильд использовал для определения склонности к межкристаллитной коррозии раствор серной кислоты и сернокислой меди в этом растворе корродирует обедненная хромом сетка Вокруг зерен (если она имеется), и зерна стали, находящейся в состоянии склонности к межкристаллитной коррозии, разобщаются. Со временем весь образец может превратиться в порошок, в котором каждая частица представляет из себя зерно стали. Несмотря на то, что метод Гатфильда подвергается критике, многие ученые все еще его считают самым полезным из существующих после выдержки образца в кислом растворе сернокислой меди, полезно бывает загнуть его и определить, на какую глубину прошла коррозия. Чувствительность этого метода можно увеличить, если после выдержки образца в таком растворе определять потерю его электрической проводимости. Поскольку в случае склонности к межкристаллитной коррозии проникновение реактива вглубь происходит вдоль границ зерен, оно вызывает значительное увеличение электросопротивления даже в том случае, когда общие коррозионные потери металла невелики. По-видимому, изменение электрических свойств является лучшим критерием склонности к межкристаллитной коррозии, чем уменьшение веса [73]. [c.635]

По А. В. Лыкову, песок относится к хрупким гелям, которые после удаления влаги мало сжимаются, но становятся хрупкими и рассыпаются в порошок, если их зерна не будут скреплены связующими добавками (глиной, некоторыми органическими всществамн, жидким стеклом, т. е. водным раствором силикатов натрия и калия и др.). Свойства песка не ограничивают режим его сушки ИИ по уровню температуры, ни по продолжительности. Песчаные формы и стержни сушат наиболее быстро и при относительно высокой температуре, так как эти изделия из песка дают при сушке малую усадку, что позволяет избегать их растрескивания, а ограничение температуры сушки может быть вызвано только недостаточной термической стойкостью добавляемых к песку связующих веществ. [c.316]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...