Родий Теплоемкость

При фазовых переходах второго рода происходит непрерывное изменение энтальпии, выделения скрытой теплоты не происходит, а теплоемкость испытывает скачок, сопровождающийся резким максимумом. При фазовых переходах второго рода теплоемкость низкотемпературной фазы, как правило, больше теплоемкости высокотемпературной фазы. [c.198]

Температура сверхпроводящего перехода определяется как средняя точка перехода, которая, по-видимому, не зависит от метода наблюдения по взаимоиндукции, сопротивлению или теплоемкости [72] (рис. 4.22). Общепринятым при воспроизведении температуры перехода является метод взаимоиндукции на переменном токе. В сверхпроводниках первого рода ниже температуры перехода весь магнитный поток выталкивается из металла. Это явление называется эффектом Мейсснера. Выталкивание потока можно наблюдать при использовании моста взаимоиндукции. Для компенсации внешних магнитных полей применяются дополнительные катушки Гельмгольца. Ток в катушках Гельмгольца может устанавливаться по максимальному значению Гс, соответствующему нулевому магнитному полю в сверхпроводнике. [c.167]

В отличие от фазовых переходов первого рода, таких, как точки плавления или кипения, при фазовых переходах второго рода отсутствует скрытая теплота перехода. Поэтому такие переходы используются лишь как индикатор определенной температуры, а не способ ее поддержания. При затвердевании чистых металлов, которое обсуждается ниже, образец металла будет оставаться при температуре затвердевания, хотя его окружение охлаждается. В случае сверхпроводящих переходов отсутствие скрытой теплоты перехода не создает серьезных проблем. Это объясняется тем, что при низких температурах легко обеспечить необходимую точность терморегулирования, а теплоемкости и теплопроводности материалов таковы, что неоднородности температуры в криостате и инерционность объектов регулирования не создают никаких затруднений. [c.168]

ПО. Пользуясь формулой, полученной в предыдущей задаче, определить истинную мольную теплоемкость кисло-, рода при постоянном давлении для температуры 700° С. [c.47]

В ЗТВ в процессе нагрева и охлаждения при сварке, а также в шве при охлаждении получают развитие целый ряд фазовых структурных превращений. Под фазовыми превращениями (переходами I рода) понимают превращения с образованием новых фаз, отличающихся от исходных атомно-кристаллическим строением, часто составом, свойствами, и разграниченных с ними поверхностями раздела (межфазными границами). При образовании новой фазы в ее объеме меняется свободная энергия, скачкообразно изменяются энтропия, теплосодержание и в момент превращения теплоемкость стремится к бесконечности. В связи с этим фазовое превращение сопровождается выделением или. поглощением теплоты. При структурных превращениях (переходах FI рода) происходит перераспределение дефектов кристаллической решетки, легирующих элементов и примесей и изменение субструктуры существующих фаз. Структурные превращения сопровождаются плавным изменением свободной энергии, энтропии и теплосодержания, скачкообразным — теплоемкости, и не сопровождаются выделением теплоты. [c.491]

Перед началом эксперимента необходимо убедиться в том, что дифференциальная термопара показывает о, т. е. что начальная температура всей системы одинакова. Затем образец в держателе устанавливается на подставку прибора. На поверхность нанесенного покрытия в тот момент времени, который принимается за начало отсчета (т=0), начинает непрерывно действовать изотермический источник тепла (термостатированный поток жидкого теплоносителя) с температурой Тс на 8— 10Х выше начальной температуры системы. Так как сам образец сравнительно мал и его теплоемкость не соизмерима с теплоемкостью интенсивно омывающей его термостатированной жидкости, а время эксперимента 15—60 с, то можно считать, что на границе образец — жидкость коэффициент теплоотдачи а— -оо (соблюдение граничных условий первого рода). [c.152]

При внешнем иоле, равном нулю, переход является переходом второго рода скрытая теплота отсутствует (()=0), но в точке перехода существует скачок теплоемкости АС [c.684]

В своей первой работе Лондон отметил, что процесс конденсации идеального газа Бозе—Эйнштейна будет сопровождаться появлением максимума теплоемкости при температуре, при которой по мере охлаждения частицы начнут переходить в состояние с нулевым импульсом. Этот процесс будет переходом третьего рода, при котором пи энергия, ни теплоемкость пе претерпевают разрывов (фиг. 19). Тот факт, что аномалия теплоемкости жидкого гелия является в действительности переходом второго рода, не должен казаться удивительным, если иметь в виду существенное различие между жидкостью с сильно взаимодействующими атомами и идеальным газом [c.800]

Если при постоянном объеме конденсация идеального газа Бозе—Эйнштейна происходит без разрыва как энергии, так п теплоемкости [как видно из формулы (42.17), только производная теплоемкости по температуре претерпевает здесь разрыв], то этот процесс при постоянном давлении становится переходом первого рода. Из формулы (42.13) следует, что на (Р, 7 )-диаграмме имеется линия переходов с критическими значениями давления, определяемыми этой формулой. При давлениях, больше критических, объем скачком уменьшается от до нуля [см. формулу (42.3)]. Этому [c.875]

То пересечения обеих кривых будет точкой фазового перехода при прохождении через Tq вещество изображается точкой на той кривой, которая соответствует меньшим значениям G. При фазовых переходах первого рода пересечение кривых Gi и ( 2 изображено на рис. 28, й. При фазовых переходах второго рода касательные к обеим кривым в точке перехода совпадают (поскольку энтропия выражается производной энергии Гиббса по температуре). При простом касании обеих кривых (рис. 28, переход происходить не может, ибо как при TTq вещество все время находилось бы в одной и той же фазе. Поэтому в точке перехода две кривые, касаясь, пересекаются (рис. 28, в), что приводит к равенству не только первых, но и вторых производных от энергии Гиббса — энтропии и теплоемкости, А это соответствует фазовым переходам не второго, а третьего рода. На этом основании немецкие физики Э. Юсти и М. Лауэ пришли к выводу о невозможности фазовых переходов второго рода. [c.167]

При фазовых переходах второго рода испытывают скачки удельная теплоемкость Ср, сжимаемость Рт- и коэффициент теплового расширения а. Связь между этими скачками и наклоном кривой перехода в соответствующей точке определяется уравнениями Эренфеста. Найдем эти уравнения. [c.237]

Фазовые переходы первого рода характеризуются скачкообразным изменением ряда свойств вещества. Скачкообразно изменяются при переходе через кривую фазового равновесия объем и энтропия и, как следствие этого, внутренняя энергия, энтальпия и теплоемкость некоторые из свойств, например энергия Гиббса, при фазовом переходе первого рода скачка не испытывают. К фазовым переходам первого рода относятся испарение и конденсация, плавление и кристаллизация, многие переходы из одной кристаллической модификации в другую. [c.141]

Воспользовавшись условиями для фазового перехода второго рода (s(2) == = ц< )), нетрудно определить скачки теплоемкости и других [c.142]

Рис. 4.23. Скачок теплоемкости с / гелия при фазовом переходе второго рода

Рис. 4.23. <a href="/info/357629">Скачок теплоемкости</a> с / гелия при <a href="/info/23074">фазовом переходе</a> второго рода

Для фазовых переходов первого рода (испарение, плавление, сублимация, переход из одной кристаллической модификации в другую и т. д.) характерно скачкообразное изменение энтальпии, что приводит к соответствующей скрытой теплоте перехода ДЯ. Теплоемкость при фазовом переходе первого рода, как правило, изменяется, причем теплоемкость высокотемпературной фазы может быть как больше, так и меньше теплоемкости низкотемпературной фазы. [c.198]

II рода характеризуются непрерывностью не только термодинамического потенциала, но и его производных по температуре и давлению, а значит, энтропии и объема. В этом случае скачкообразное изменение испытывают вторые производные G по Г и р и соответственно величины, выражающиеся через эти производные, например теплоемкость при постоянном давлении [c.257]

Переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние. В жидком гелии Не при температурах ниже Т = 2,19 К обнаруживаются необычные свойства. Если измерять вязкость гелия методом протекания через щели, то она оказывается равной нулю. При измерениях же этой вязкости методом крутильных колебаний дисков ее величина оказывается конечной, хотя и меньшей, чем в Не выше Гх (Hel). Эти и некоторые другие свойства Не ниже 7 достаточно хорошо объяснены в рамках двухкомпонентной модели, согласно которой ниже Т Не состоит из нормальной компоненты, ведущей себя как обычная жидкость, и особой сверхтекучей компоненты. Первая их этих компонент объясняет опыты с крутильными колебаниями, вторая — с протеканием через щели. Измерение теплоемкости вблизи Тх выявили ее Х-образный характер. Таким образом, Т>. оказалась температурой фазового перехода, причем II рода.. [c.261]

Физические свойства вещества в области фазового перехода первого рода испытывают характерную аномалию. На рис. 3.25 изображена экспериментальная зависимость теплоемкости от температуры для кристаллического натрия в области точки плавления, а на рис. 3.26 — теплоемкость Ср кристаллического кобальта в области структурного фазового перехода первого рода, когда гексагональная плотноупакованная решетка перестраивается в объемно-центрированную кубическую решетку. Возрастание теплоемкости Ср при подходе к точке плавления связано с увеличением концентрации точечных дефектов (вакансий по Шоттки) вследствие повышения температуры. [c.237]

Рис. 3.20. Теплоемкость кобальта в области точки перехода первого рода

Рис. 3.20. <a href="/info/86374">Теплоемкость кобальта</a> в области <a href="/info/120988">точки перехода</a> первого рода

Экспериментальные данные показывают, что в реальном кристалле изменение теплоемкости в области фазовых переходов связано с влиянием дефектов кристаллической решетки. Наибольшее влияние оказывают термодинамически точечные равновесные дефекты, т. е. вакансии и межузельные атомы, так как они проявляются во всех условиях и притом наиболее значительно. Энергия образования межузельных атомов больше энергии образования вакансий. Поэтому главное значение имеют вакансии. Возрастание теплоемкости кристалла с приближением к точке перехода обусловлено изменением его параметра порядка. Изменение параметра порядка кристалла означает вместе с тем изменение концентрации вакансий, например, при температурах, меньших температуры перехода Т, концентрации вакансий с повышением температуры увеличиваются, а параметр порядка уменьшается, достигая нулевого значения в точке перехода. Изменение параметра порядка происходит скачкообразно при фазовых переходах первого рода и непрерывно при переходах второго рода. [c.238]

Рис. 3.28. Теплоемкость гелия в области фазового перехода второго рода

Рис. 3.28. <a href="/info/18350">Теплоемкость гелия</a> в <a href="/info/40221">области фазового</a> перехода второго рода

Дальнейшее развитие теории фазовых переходов второго рода обусловлено новыми экспериментальными данными, и прежде всего тем, что при Т —> Т всегда обращается в бесконечность производная дСр/дТ, а во многих случаях и сама теплоемкость с,,. Последующее изложение основано на термодинамическом подходе, исходящем из термодинамических условии равновесия фаз и факта обращения изобарной теплоемкости Ср на линии фазовых переходов второго рода в бесконечность. [c.245]

Если теплоемкость j, в точке фазового перехода второго рода равна бесконечности, то [c.245]

Теплоемкость v не обращается в бесконечность в точке фазового перехода второго рода по той же причине, согласно которой = 0. [c.246]

Рассмотрим зависимость свойств вещества от параметров состояния (т. е. температуры и давления) в области фазовых переходов второго рода. В точке перехода теплоемкость Ср и восприимчивость обращаются в бесконечность, а параметр порядка г] — в нуль. Этим условиям можно удовлетворить, если представить теплоемкость, восприимчивость и параметр порядка в виде степенных функций от разности температур Т — Т (при заданном давлении р) [c.250]

Напряжения второго рода возникают вследствие неоднородности кристаллического строения и различия физико-механических свойств фаз и структур сплавов. Фазы, например в черных металлах, феррит, аустенит, цементит, графит обладают различной кристаллической решеткой их плотность, прочность и упругость, теплопроводность, теплоемкость, характеристики теплового расширения различные. Структуры, представляющие собой смесь фаз, например перлит в сталях, а также закалочные структуры, в свою очередь, обладают отличными от смежных структур свойствами. Различие кристаллической ориентации зерен металла обусловливает анизотропию физико-механических свойств микрообъемов металла. В результате совместного действия этих факторов возникают внутри-зеренные и межзеренные напряжения еще в нронессе первичной кристаллизации и при последующих прев эащениях во время охлаждения. При высоких температурах напряжения уравновешиваются благодаря пластичности материала. Однако они проявляются в низкотемпературной области, возникая при фазовой перекристаллизации и выпадении вторичных и третичных фаз (фазовый наклеп), при каждом общем или местном повышении температуры (из-за различия теплопроводности и коэффициентов линейного расширения структурных составляющих), приложении внешних нагрузок (из-за различия и анизотропии механических свойств), а также нрп наклепе, наступающем в результате общего или местного перехода напряжений за предел текучести материала. [c.152]

Охлам<дение сверхпроводника приводит, во-первых, к тому, что при Т = Тс происходит скачок теплоемкости без появления скрытой теплоты. Это означает, что сверхпроводящий переход является фазовым переходом второго рода. Во-вторых, при Т< Тс зависимость теплоемкости от температуры определяется выражением вида [c.264]

С таким механизмом связаны, по-впди-мому, и аномалии в поведении теплоемкости разбавленных парамагнитных солей (см. п. 35). В случае редкоземельных элементов точный анализ явления сильно усложняется в связи с магнитным взаимодействием. Паркинсон и др. из результатов измерений на гидратированных сульфатах рассматриваемых редкоземельных элементов вычислили соответствующее расщепление уровней и связанный с ним вклад в теплоемкость, которую сравнили затем с экспериментально измеренными значениями избыточной теплоемкости. Учитывая всю сложность такого рода расчетов, названные авторы нашли, что предложенное ими объяснение, по-видимому, правильно, так как теоретические результаты достаточно хорошо согласуются с данными калориметрических измерений. [c.343]

Допущение о постоянной плотности импульсов квантов (см. п. 5) в нро-странстве импульсов в рассматриваемом случае верно только в отношении очень низких частот. В случае решетки графита распределение является анизотропным, что должно привести к квадратичной зависимости теплоемкости от температуры в некотором интервале. Однако различные авторы по-разному оценивают вид колебательного спектра графпта и границы температурного интервала, в пределах которого выполняется квадратичная зависимость теплоемкости от температуры. Вместе с тем все исследователи сходятся на том, что ниже определенной температуры квадратичная зависимость должна смениться обычной кубической, хотя само значение этой температуры определяется пока в основном принятым способом вычислений. Точные количественные теоретические предсказания такого рода усложняются тем, что для оценки межатомных взаимодействий нужно знать упругие постоянные, которые для графита не измерялись. [c.346]

Физическая основа теоремы Нернста состоит в том, что при достаточно низких температурах существующий в системе беспорядок устраняется иод влиянием сил взаимодействия между элементарными частицалш. Это происходит в области температур, в которой энергия взаимодействия Е сравнима с тепловой энергией кТ. Следовательно, можно ввести характеристическую температуру Н порядка Elk, соответствующую переходу системы в новую упорядоченную фазу или состояние. При Г=0 наблюдается крутой наклон на верхней из кривых, изображенных на фиг. 2, а в теплоемкости при постоянном внешнем параметре (равной TdS/dT) наблюдается четко выраженный максимум. [В случае перехода первого рода на (6 —Г)-кри-вых имеет место разрыв непрерывности и, следовательно, скрытая теплота.) При температурах много ниже 0 энтропия очень слабо зависит от внешнего параметра, и вещество теряет свою эффективность в качестве рабочего вещества охладительного цикла. [c.422]

Открытие Х-перехода в жидком гелии побудило Эренфеста [12] рассмотреть этот тип перехода в более обш их чертах. Эренфест предложил различать типы переходов по характеру разрывов производных термодинамических потенциалов. Род перехода ои определил в зависимости от того, какая из производных претерпевает разрыв—первая, вторая или третья. Так, переход, сопровождаюш ийся поглощением скрытой теплоты (как, например, плавление), нужно рассматривать как переход первого рода, в то н е время Х-переход является переходом второго рода, так Kaii при этом переходе нет разрыва в тепловой энергии, а происходит лишь скачок теплоемкости. Из смещения Х-точки с давлением следует, что [c.788]

Фазовые переходы rpeibero рода — фазовые переходы, не сопровождающиеся тепловым эффектом, но сопровождаемые разрывом температурного коэффициента теплоемкости. Пример фазовых переходе а третьего рода — переход ферромагнитного состояния железа в парамагнитное. [c.204]

Рассматриваемый скачок изменения плотности газа при переходе от его смешения со сколь угодно близким по своим свойствам газом к смещению с одинаковым газом аналогичен известному скачку теплоемкости, коэффициента распшрения и сжимаемости в точке фазового перехода второго рода при непрерывном изменении параметра порядка. [c.321]

Сопоставление экспериментальных значений Ср, (дЫдТ)р, др1дТ на линии максимумов теплоемкости показывает также, что уравнение Эренфеста для фазовых переходов второго рода в точках линии максимумов Ср не удовлетворяется поэтому предполагать, что здесь имеет место фазовый переход второго рода, неправомерно. [c.286]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...