Изучение фазовых переходов и критических явлений

Теплоемкость—одна из важнейших величин, характеризующих вещество. Многие важные термодинамические расчеты, имеющие как теоретическое, так и прикладное значение, основаны на использовании величин теплоемкостей веществ. Данные по теплоемкостям чистых веществ и их смесей необходимы для многих технических расчетов. Теплоемкость является весьма чувствительным свойством вещества, позволяющим исследовать его структуру, силы взаимодействия атомов и атомных групп в молекуле и т. д., и часто используется при детальном изучении веществ, находящихся в твердом или жидком состояниях. Важное значение имеют и более частные области использования данных по теплоемкостям изучение фазовых переходов, критических явлений, состояния адсорбированного вещества, определение количества примесей в веществе и т. д. Данные по теплотам фазовых переходов нередко используют сов.местно с величинами теплоемкостей для решения тех же вопросов (вычисление термодинамических функций веществ, определение количества примесей и т. д.). Но в некоторых случаях измерение теплот фазовых переходов имеет целью более специфические задачи. [c.236]

ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ И КРИТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИИ [c.248]

Фазовые переходы являются критическим явлением, сопровождающимся самоорганизацией структур в результате кооперативного взаимодействия множества частиц, подчиняющихся одной переменной -параметру порядка - при достижении критического значения управляющего параметра. В связи с этим возникает задача изучения специфического поведения вещества, когда потеря устойчивости структуры системы обусловлена взаимодействием определенного типа упорядочения. Как установлено, эффект самоорганизации упорядоченных структур при достижении критического уровня управляющего параметра является универсальным, так как проявляется в несхожих физических объектах (жидкости твердые тела квантовые и классические системы), а также условиях сверхнизких и высоких температуры или скоростей 34 [c.34]

Теплоемкость относится к числу важнейших термодинамических свойств раствора. Необходимость изучения теплоемкостей диктуется как потребностями химической технологии (расчет тепловых режимов реакторов, подбор теплоносителей и т. д.), так и ролью, которую играет теплоемкость в термодинамике растворов. Можно выделить по крайней мере два аспекта, в силу которых теплоемкость следует отнести к весьма информативным свойствам раствора. С одной стороны, теплоемкость является ключом к изучению температурной зависимости термодинамических функций смешения, а необходимость подобных исследований в настоящее время не вызывает сомнений. С другой стороны, изучение теплоемкостей представляет собой вполне самостоятельную задачу, поскольку давно замечено, что теплоемкость очень чувствительна к таким явлениям в жидкостях, как ассоциация, комплексообразование, изменение структуры раствора и т. п. К этому следует добавить, что изучение теплоемкостей — прекрасный метод исследования фазовых переходов в растворах и критических явлений, связанных с взаимной растворимостью жидкостей. [c.193]

В каждом из уравнений (13.17) и (13.18) мы опустили постоянный множитель в правой части, что просто приводит к изменению временного масштаба. Уравнение (13.18) дает нам возможность предсказать некоторые явления, характерные для фазовых переходов, с которыми мы уже встречались в ином контексте — при изучении теории лазеров. Если в уравнении (13.18) мы положим, что коэффициент а стремится к нулю, то получим явление, которое в теории фазовых переходов называется критическим замедлением. В разд. 6.3 мы встретились с этим явлением в совершенно ином контексте. В точке перехода возникает неустойчивость, обусловленная нарушением симметрии, потому что при Т<Т положение [c.330]

Все изложенное дает лишь малое представление о мощи метода группы перенормировки в теории фазовых переходов и критических явлений. В последние годы появились сотни работ, в которых этот метод применялся к широкому классу задач, относящихся к разным теоретическим моделям, реальным или гипотетическим. Было бы совершенно невозможным делом попытаться отобразить здесь всю эту быстро разрастающуюся область, не исказив состояния дел самым безнадежным образом. Во всяком случае, появилось уже много отличных обзоров на эту тему и еще больше, несомненно, появится. Возможно, стоит отметить и то, что изучение статистической механики беспорядка замещения не сводится целиком к математической теории преобразований подобия. Нас интересует здесь не только асимптотика различных термодинамических функций в непосредственной окрестности критической точки. Поэтому мы вынуждены с сожалением отойти от этой полной очарования темы и закончить главу ). [c.246]

Измерения теплоемкостей дают очень ценный материал для изучения фазовых переходов, а также критических и закритиче-ских явлений. Выше (гл. 12, 4) отмечено, что в области фазовых переходов наблюдается аномальное возрастание теплоемкости. Поскольку измерения теплоемкостей могут быть проведены с весьма высокой точностью, они могут быть использованы как один из наиболее чувствительных методов обнаружения фазовых переходов. Далее, при исследовании фазовых переходов часто бывает важно измерить величину скачка теплоемкости в точке перехода или вблизи критической точки, так как это дает возможность сопоставить экспериментальные результаты с теоретическими выводами. Кроме того, изучение формы кривой теплоемкость — температура в области переходов в твердой фазе может быть использовано для классификации переходов и выяснения их природы, поскольку [c.248]

Несмотря на большое число исследований, посвященных изучению фазовых переходов в сталях при нагреве, все еще отсутствует единая теория, объясняющая механизм образования аусте-нита, что свидетельствует о сложности данного явления. М. Е. Блантер, И. Н. Кидин, И. Л. Миркин, С. С. Штейнберг полагают, что первые зародыши аустенита с концентрацией углерода, соответствующей его содержанию в стали, образуются при температуре, соответствующей критической точке Асх в участках концентрационных флуктуаций по углероду. Подобная флуктуация в необходимом критическом объеме, по мнению этих исследователей, имеет место только на границе раздела феррит—цементит, где образовавшийся зародыш аустенитного зерна закрепляется вследствие растворения цементита и диффузии углерода. [c.73]

Что касается критической точки К, то в ней на первый взгляд, казалось бы, не происходит ничего особенного. Однако эта точка, в которой исчезает фазовый переход первого рода, очень необычна. В ней обращается в бесконечность изотермическая сжимаемость вещества, становятся аномально большими флуктуации плотности и творятся другие мелкие безобразия. Изучение таких и подобных этим критических явлений составл5 ет предмет бурно развивающейся в последнее время главы статистической физики. Но мы не будем на них останавливаться, отсылая читателя к прекрасному популярному обзору В.Л.Покровского. [c.126]

В гл. 6 (авторы П. Эгельстаф и Дж. Ринг) анализируются экспериментальные данные, касающиеся критической области. Развитие экспериментальных методов и теории позволило поднять на новый, более высокий уровень исследование фазовых переходов вообще и критаческих явлений в частности. За последние годы явления в критической области подверглись интенсивному и всестороннему изучению. Установлена связь между межмолекулярным взаимодействием и параметрами критической точки, исследованы влияние гравитационного поля на развитие флуктуаций вблизи критической точки, скорость распространения и поглощение ультразвука, сжимаемость, теплоемкость, диффузия, поверхностное натяжение и другие свойства. Полученные данные свидетельствуют о непригодности классического термодинамического уравнения состояния для описания поведения вещества вблизи критической точки. Эти вопросы рассмотрены в данной главе, однако авторы, естественно, осветили их с позиций задач настоящей книги, сконцентрировав внимание на критических явлениях в простых жидкостях. Читателю, желающему познакомиться с современной проблематикой физики фазовых переходов и критических явлений, следует обратиться, например, к книгам Р. Браута [6] и М. Фишера [7]. Кроме того, в издательстве Мир выходят в свет новые монографии по этой тематике [8,9]. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...