Главная » Просмотр файлов » 1598082719-8919f39816a16b7b9e8153327d533cc4

1598082719-8919f39816a16b7b9e8153327d533cc4 (805677), страница 68

Файл №805677 1598082719-8919f39816a16b7b9e8153327d533cc4 (Детлаф А.А., Яворский Б.М. - Механика. Основы молекулярной физики и термодинамики (1973)u) 68 страница1598082719-8919f39816a16b7b9e8153327d533cc4 (805677) страница 682020-08-22СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 68)

Такую жидкость называют переохлажденной. Состояние переохлажденной жидкости неустзйчиво, как и состояние пересыщенного пара. Требуются особые условия, чтобы переохлажденная жидкость не переходила в твердое кристаллическое состояние. Обычно бывает достаточно незначительных причин, например, встряхивания переохлажденной жидкости, чтобы началась ее кристаллизация, Образование кристаллической твердой фазы из жидкости зависит не только от наличия центров кристаллизации и интенсивности отвода теплоты кристаллизации, но и от скорости, с которой частицы жидкости поступают к поверхности образующегося кристалла.

Поэто. му повышение вязкости жидкости способствует переводу ее в пере- охлажденное состояние и уменьшает скорость кристаллизации. 7, Температура кристаллизации жидкой фазы вещества так же, как и равная ей температура плавления твердой фазы, зависит от наличия примесей. Примеси понижают температуру кристаллизации вещества, если только они не образуют с ним «смешанныхь кристал- — 342— Ряс.

!злэ лов, называемых твердыми растворами. Так, например, морская вода, содержащая в себе растворенные соли, кристаллизуется при более низкой температуре, чем дистиллированная вода. На этом свойстве основано приготовление различных растворов (водоспиртовых и др.), замерзающих при низких температурах, а также различных охлаждающих смесей (льда с поваренной солью, хлористым кальцием и др.), плавящихся при температурах, намного меньших 0'С. На рис, 15.10 показан характер зависимости температуры кристаллизации раствора, образованного двумя различными веществами А и В, от концентрации в нем вещества В.

Вещества А н В химически не взаимодействуют друг с другом и кристаллнзуются из раствора порознь, т. е. не образуют твердых растворов. Точки А н В определяютт температуры кристаллизации (плавления) чистых веществ А и В. гв Из рисунка видно, что добавление Р примеси одного из веществ к друго- 7„ му вызывает понижение температуры кристаллизации раствора (нли гэ температуры плавления образующегося при этом сплава). Прн неко- С'у~ торой концентрации С„ вещества с,,~ с !эа' В в сплаве, соответствующей точке В, достигается минимальное значение температуры плавления (кристаллизации). Сплав такого состава называют звтектнкой, а температуру Т„ плавления эвтектикн называют эвтектической точкой, Например, для сплава свинца (вещество А) и сурьмы (вещество В) эвтектнка содержит 87% свинца и 13' сурьмы (С„= 1ЗэА). Температуры плавления свинца и сурьмы соответственно равны 500 К и 903 К, а эвтектнческая точка равна 519 К.

Плавление и кристаллизация эвтектики протекают при постоянной температуре Т„. Иначе протекают зтн процессы у сплавов другого состава. В качестве примера рассмотрим процесс кристаллизации раствора, концентрация которого С ~ С„ (см. рис. !5.!О). При достижении температуры, определяемой точкой О, начинается кристаллизация. Однако из раствора выделяются не оба вещества А и В, а лишь то, избыток которого в растворе определяет отличие С от С„.

Таким образом, в рассматриваемом примере из раствора выкристаллизовывается вещество В. Поэтому концентрация В в растворе уменьшается и соответственно понижается температура кристал. лиэацни (вдоль кривой 1)Э). Этот процесс продолжается до тех пор, пока концентрация раствора не становится равной С„ и не начинается и з о т е р м и ч е с к а я кристаллизация эвтектнки, Характер уменьшения температуры прн равномерном охлаждении рассматриваемого сплава представлен на рис. 15.11, где по оси абсцисс отложено время т, а по оси ординат — температура системы. Участок 1 — 2 соответствует охлаждению раствора до температуры начала кристалли- зации То, участок 2 — 3 — выделению из раствора кристаллов вещества В, участок 3-4 — кристаллизации эвтектики и 4 — 3 — охлаждению твердого сплава.

При плавлении сплава процесс идет в обратном направлении. Эвтектика представляет собой с м е с ь мелких кристалликов обоих веществ А и В, одновременно образующихся из раствора. В сплаве с С "» С„, эвтектика заполняет промежутки между кристаллами веще- ства В. Т 8.

Испарение твердых тел, проис- 1 ходящее прн любой температуре, сопровождается поглощением теплоты испарения. Т е п л о т а и с п а р ен и я затрачивается на непосредст- Т, — 2 венный «отрыв» частиц с поверхности кристалла. Существует ряд твердых ! веществ, которые достаточно легко Ф ! испаряются при обычных условиях 41 — т — -, (иапрнмер, нафталин, камфора, лед). ! , '~ 3 Сушка белья на морозе возможна ! благодаря быстрому испарению льда. К трудно испаряющимся твердым вежибх Кр«4лхи«элгбих Тб, б ело ществам откос ятся металлы. Теплота испарения твердых тел Раа ! б. ! !.

зависит от температуры. Она возра- стает при понижении температуры твердого тела и уменьшается при его нагревании. На основании закона сохранения энергии легко установить связь между теплотами испарения твердых тел и жидкостей при температуре плавления: разность этих теплот равна теплоте плавления. Так, например, при нормалэных условиях (Т = 2?3 К, р = 1,0 ! 0' Па), удельная теплота плавления льда равна 3,35 10«Дж/кг (80 ккал/кг), удельная теплота парообразования воды — 24,9 1О» Дж/кг (596 ккал/кг), а удельная теплота испарения льда — около 28,1 1О' Дж/кг (6?О ккал/кг). 9.

До сих пор мы рассматривали равновесие твердого тела с жидкостью и жидкости с паром. Очевидно, что для процесса сублимации тоже можно построить кривую равновесия твердого тела и пара. Эту кривую можно назвать кривой сублимации. Если для одного и того же вещества построить в диаграмме Т вЂ” р кривые равновесия жидкость — пар и твердое тело — жидкость, то они пересекутся в некоторой точке М, характеризуемой вполне определенными значениями температу ы и давления. 1 а рис. !6.12 видно, что в точке М вещество одновременно находится в твердой, жидкой и паровой фазах, которые равновесно сосуществуют друг с другом.

Поэтому ясно, что через точку М должна проходить также и третья кривая фазового равновесия — кривая сублимация АМ. Эту точку называют тройной точкой. Состояние, соответствующее тройной точке, — единственное, в котором вещество находится в трех равновесно сосуществующих фазах — твердой, жид- — 344— Таблица !7 гм 'с з, пе Вещество Вода У"глекислота Тяжелая вода 0,01 — 56,7 3,82 002 5,17 10» 697 В таблице !7 приведены параметры состояния некоторых веществ в тройной точке.

Из таблицы видно, что при давлениях, близких к атмосферному, углекислота может существовать только в твердом Р («сухой лед») и газообразном со- Тдардзс Жцдкзцнь стояниях. У большинства твердых л?юлз тел давление насыщенных паров так мало, что испарение не играет существенной роли. гчм 10. Наряду с фазовыми превращениями ! рода, рассмотренными ПОР выше, существуют фазовые превра- А щения !1 рода. Эти фазовые превра- 1 щения не связаны с поглощением Ти Т или выделением теплоты фазового перехода.

При этих превращениях Рис. 1Э.12. скачкообразно изменяются тепло- емкости, сжимаемость, коэффициенты теплового расширения и некоторые другие характеристики вещества. Примером такого фазового перехода служит превращение железа в точке Кюри (Т = 1043 К), где оно теряет свои особые ферромагнитные свойства. Примерами фазовых переходов П рода являются также превра1дение гелия 1 в гелий 11 и переход некоторых металлов и сплавов при очень низких температурах в сверхпроводящее состояние.

Вопросы дпя повторения 1. Каковы особенности структуры твердых тел? 2. Чем объяснить тепловое расширение твердых тел? 3, В чем различие механизмов процесса теплопронодности у металлов в других твердых тел? 4. Сформулируйте закон Дюлонга и Пти. Как получить »тот закон на основе классической теории теплоемкостн? Какие трудности возникают в атой теории прн ее применении к металлам? б. В чем состоит основная идея квантовой теории теплоемкости твердых тел? б, Расскажите о фазовых превращениях вещества н начертите соответствующие кривые фазовых равновесий в диаграмме Т вЂ” р.

кой и газообразной. При давлениях, меньших чем давление тройной точки, вещество не может существовать в жидкой фазе ни при каких температурах. Глава ХЧ! МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЯ И ГАЗОВ $16Л. Течение жидкостей и газов 1. Раздел физики, в котором рассматривают законы равновесия и движения жидких и газообразных тел, а также их взаимодействия с твердыми телами, называют гидроаэромеханикой.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
4,54 Mb
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6420
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее