Термомеханический эффект

Подобно термоэлектрическому эффекту Зеебека термомеханический эффект заключается в возникновении разности давлений ёР= Р2 — Р в резервуарах с флюидом (жидкостью или газом), соединенных капилляром, при поддержании в резервуарах разных температур с /Г = / 2 - Г,. Когда резервуары отделены один от другого пористой перегородкой, этот эффект называется термоосмосом. [c.334]

Явление, обратное термомеханическому эффекту, т.е. появление разности температур в результате создания разности давлений в сосудах, называется механокалорическим эффектом. [c.334]

Из этого выражения видно, что термомеханический эффект будет иметь место только тогда, когда мольная энтальпия флюида не равна значению отношения 2/ 22 [c.335]

Таким образом, термомеханический эффект в случае отверстий большого размера не наблюдается. [c.338]

В 1938 г. Д. Аллен и Г. Джонс обнаружили, что при появлении градиента температуры в гелии И возникает градиент давления. Это явление было впоследствии названо термомеханическим эффектом. Можно было полагать, что создание в гелии II разности давлений будет вызывать появление разности температур. [c.235]

Эффект, выражаемый этим уравнением, можно назвать термомеханическим эффектом. Он состоит в возникновении стационарного перепада давления под действием градиента температуры. [c.325]

Фиг. 241. Термомеханический эффект в узких щелях.

Тепловое расширение. Термомеханический эффект теплового расширения определяется характером межмолекулярных взаимодействий в веш,естве. При 0° К межмолекулярное расстояние неизменно и имеет значение Гц. С увеличением температуры величина среднего относительного расстояния между молекулами возрастает и материал расширяется. Увеличение межмолекулярных расстояний при нагреве объясняется тем, что с повышением температуры силы отталкивания частиц растут быстрее сил притяжения. Величина объемного коэффициента теплового расширения [c.185]

Рис. 33. Прибор для разделения изотопов гелия путем термомеханического эффекта.

Термомеханический эффект в гелии II. Так называемый термомеханический эффект в гелии II заключается, как известно, в том, что при вытекании гелия из сосуда через тонкий капилляр в сосуде наблюдается охлаждение. Само по себе наличие термомеханического эффекта свойственно не одному только гелию аномальным у гелия II является только большая величина эффекта. Термомеханический эффект в обычных жидкостях представляет собой необратимое явление типа термоэлектрического эффекта Пельтье. [c.405]

В основе метода лежит подмеченное рядом авторов явление,, сущность которого состоит в следующем. Сосуд, отделенный от гелиевой ванны пристенной пленкой или тонким капилляром, заполняясь гелием II, охлаждается (так называемый механокалорический эффект). При этом возникает некоторая разность температур, препятствующая дальнейшему натеканию жидкости, благодаря чему довольно скоро устанавливается равновесное состояние. Однако, если внутри сосуда выделять тепло, то он будет заполняться гелием гораздо быстрее и этим способом можно получить значительные разности уровней (так называемый термомеханический эффект). Выделяя в этом сосуде такую мощность, при которой разности температур не возникает, и зная объем жидкости, протекающей через капилляр, можно определить разность между удельным теплосодержанием жидкости в капилляре и ее теплосодержанием в объеме. [c.457]

Другая возможность изучения термомеханического эффекта состоит в наблюдении физических величин, соответствующих [c.463]

Подробное и систематическое изучение теплопередачи и ее связи с термомеханическим эффектом было проведено Кеезомом и его школой [13], [18], [22]. [c.472]

Фиг. 242. Прибор для изучения теплопередачи и термомеханического эффекта.

Фиг. 250. Термомеханический эффект в узких щелях как функция разности температур. Г=1,316° К. Щель 0,5 1.

Для узких щелей, в которых эффект фонтанирования достигает своего максимального значения, между разностью давлений и разностью температур соблюдается строгая пропорциональность. Температурная зависимость термомеханического эффекта изображена на фиг. 251, из которой видно, что он является монотонной функцией температуры. Кривая снята при Д7 =0,001°. Значки различной формы относятся к щелям разной ширины. Для более [c.482]

Для сравнения авторы приводят зависимость термомеханического эффекта от температуры (пунктирная кривая), вычисленную по формуле (9.14), в которой энтропия заменена ва IV/ Р (Й —энтальпия системы). [c.483]

Цифровой материал, касающийся термомеханического эффекта и заимствованный из их работы, приведен в табл. 125. [c.484]

ВЕЛИЧИНА ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА Ъ, КАК ФУНКЦИЯ ШИРИНЫ ЩЕЛИ ДЛЯ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУР (ДГ = 0,001°) [c.485]

Обсуждение результатов. Все казалось бы на первый взгляд сложные закономерности, управляющие теплопередачей и термомеханическим эффектом, легко интерпретируются с помощью гидродинамических представлений теории Ландау. Применение уравнений гидродинамики к явлениям переноса тепла основано на предположении о том, что но направлению к источнику тепла двигается сверхтекучая компонента гелия П, обладающая нулевой энтропией. От теплорассеивающей поверхности движется, наоборот, нормальная часть жидкости, уносящая с собой выделяющееся тепло. [c.487]

В случае, если теплопередача происходит по достаточно узкой щели, как это имеет место, например, в разбираемых здесь опытах, то к уравнению (9.11) следует добавить еще два условия, одно из которых представляет уже известное нам уравнение термомеханического эффекта (9.14), связывающее разность температур, возникающую по обе стороны щели, с разностью давлений, приложенной по ее концам [c.487]

Поэтому табл. 123 и график фиг. 249 требуют соответствующего исправления. Правильные значения термомеханического эффекта приведены в табл. 128. Характерная зависимость между потоком тепла и разностью давлений (щель 10,5 [х, Р=1,725°К) изображена на фиг. 252, из которой видно, что при переходе че- [c.490]

Первоначальные эксперименты были посвящены изучению равновесного давления паров над пленкой. Как оказалось, благодаря наличию термомеханического эффекта в пленке, упру- гость паров в верхнем сосуде зависит от небольших вариаций разности температуры между А и В и при некоторых условиях [c.519]

Рассмотрим причину возникновения и спрогнозируем величину термомеханического эффекта. Пусть два сосуда 1 и 2 наполне- [c.334]

СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ-отсутствие вязкости в жидком гелии при температурах,, близких к нулю (т. е. вязкость меньше, чем достигнутая граница измерения, равная 10 " пз) во время протекания его через тонкие капилляры и щели в интервале температур от О до 2,18 К (— 270,98 С). С. открыта сове1ским ученым П. Л. Капицей в 1938 г. С явлением С. связано существование т. паз. термомеханического эффекта (или эффекта фонтанирования), заключающегося в том, что снижение температуры в узкой щели вызывает появление дополнительной разности давлений на концах этой щели. Если погрузить в гелий II (см. Гелий) капилляр и нагревать его верхний конец, то из капилляра начинает бить фонтан. Значит, в гелии II, кроме гидростатического, действует также и гидротермический напор. Гидродинамическая теория С. полнее всего была развита советским ученым Л. Д. Ландау. Считают, что гелий II представляет собой смесь двух жидкостей, которые могут двигаться независимо друг от друга одна из них — сверхтекучая — не связана с тепловым движением, а другая — нормальная — содержит в себе все тепло, имеющееся в гелии II. Относительная концентрация этих двух жидкостей определяется соотношением их плотностей и зависит от температуры. Возможность существования одновременно двух независимых видов движения в гелии II экспериментально доказана советским ученым Э. А. Апд-роникашвили. Открытие и исследование С. положили начало новому разделу современной физики — квантовой гидродинамики. [c.219]

Данный пример приведен с целью дать представление о том, какого рода информацию можно получить методами термодинамики неравновесных процессов. Хотя эти методы и недостаточны для расчетов термодинамических коэффициентов, они дают возможность установить связь между явлениями, кажущимися вполне независимыми. Мы ограничимся указанием на существование значительного числа других эффектов, таких как открытые Зеебеком и Пельтье, а также термоосмотический и термомеханический эффекты, эффект Кнудсена и другие, которые рассматриваются методами неравновесной термодинамики. [c.333]

Течение НеИ через тонкие капилляры сопровождается двумя интересными тепловыми явлениями, называемыми механокалори-ческим и термомеханическим эффектами. Тонкий капилляр, соединяющий два сообщающихся сосуда при передавливании через него НеИ, не пропускает вязкую нормальную компоненту, как бы отфильтровывая сверхтекучую составляющую с нулевой энтропией (рис. 68, а). Количество нормальной составляющей в правом сосуде увеличивается, и температура этой жидкости выше прошедшей через капилляр. Этому эффекту, называемому механо-калорическим , соответствует обратный термомеханический эффект (рис. 68, б). Если один из двух соединенных капилляром сосудов с НеИ нагревать, то жидкость будет перетекать в нагреваемый объем. Сверхтекучая компонента в правом сосуде при нагреве переходит в нормальное состояние, ее концентрация уменьшается, и это компенсируется перетеканием сверхтекучей жидкости через капилляр в нагреваемый объем. Обратный поток нормальной составляющей невозможен из-за ее высокой вязкости. В такой системе гидростатический напор Ар компенсирует температурный [c.138]

Таким образом, объясняются и явления, наблюдающиеся при перетекании гелия под давлением. Если у нас происходит под давлением перетекание гелия из одного сосуда в другой через очень узкую щель, то эта щель задерживает в себе все ротоны и фононы, вся вязкая часть гелия не может пройти через щель, черёз щель проходит только сверхтекучий гелий другими словами, тепло не проходит через щель, проходит жидкость, которая не несет с собой тепла, поэтому в сосуде, в который втекает жидкость, увеличивается количество жидкости, но не увеличивается количество тепла. То же тепло распределяется в большем количестве жидкости. С другой стороны, очевидно, по той же причине первый сосуд, наоборот, нагревается. Таким образом,этот так называемый термомеханический эффект гелия становится совершенно понятным. [c.16]

Эффект сопряжения больше влияет на активность радикала, чем на реакционную способность мономера. Термомеханический эффект сопряжения для мономера стирола равен 3.2 ккал/моль. а для образующегося из него полимерного радикала 22 ккал/моль. Поэтому скорость реакции роста цепи при радикальной полимеризации, по-видимому, завн-сит главным образом от активности радикала. [c.84]

В работе Б. П. Есельсона и Б. Г. Лазарева [77] разделение изотопов гелия было значительно усовершенствовано и достигнуты успехи, далеко превосходящие полученные ранее результаты. Для начального концентрирования применено видоизменение описанного выше метода, основанного на термомеханическом эффекте. Этим путем было достигнуто обогащение природного гелия изотопом Не в 200 раз при производительности до 2 л концентрата за одну операцию. Вторичное его концентрирование в таком же приборе меньших размеров дало обогащение еще в 12 раз. В следующих опытах двукратное разделение дало 4,3 л гелия с содержанием 0,01% Не (обогащение в 2000 раз) за семь дней. [c.108]

Опредедение вязкости нормальной вомноненты из опытов по теплопередаче в щелях. Как будет показано в 6, между потоком тепла, величиной термомеханического эффекта и разностью температур (в области тепловых нагрузок, не превосходящих [c.453]

Учтя термомеханический эффект, Капица определил и своих опытов, описанных в уже цитированной работе [16], верхний предел вязкости сверхтекучей компоненты. В предположении л аминарности течения им было получено значение вязкости 7] 10 пуаз. [c.463]

Обсуждение результатов. Как указывалось в гл. VIII, сущность термомеханического эффекта легко понять, прибегнув к аналогии с осмотическим давлением, действующим на полупроницаемую перегородку. Роль такой перегородки в данном случае играет капилляр или щель, роль растворенных молекул—кванты тепловых возбуждений, а роль растворителя—сверхтекучий гелий. [c.463]

Здесь следует указать на две возможности изучения термомеханического эффекта. Одна из них—динамическая—осуществлена в экспериментах Капицы. Подводя тепло к термически изолированному сосуду, сообщающемуся с гелиевой йанной только через узкую щель, мы тем самым увеличиваем в нем концентрацию тепловых квантов. Тенденция к выравниванию концентраций осуществляется в описываемых опытах исключительно за счет притекания сверхтекучей части, обладающей нулевой энтропией. Однако важно, чтобы подводимая мощность была бы настолько мала, чтобы по обе стороны щели не возникала раз-нрсть температур. Все подводимое при этом тепло расходуется на сообщение сверхтекучей массе гелия недостающего ей теплосодержания. Выделяемая мощность должна быть малой для того, чтобы скорость сверхтекучей компоненты не превзошла своего критического значения, ибо переход через критическую скорость означает появление разности температур. В свою очередь, наличие разности температур приводит к продавливанию даже через узкую щель тепловых возбуждений, вследствие чего трактовка опыта становится неоднозначной. [c.463]

Таким образом, изучение термомеханического эффекта в стационарных условиях самым непосредственным образом связано с изучением теплопередачи в гелии II, Заполняющем узкие йЦели. В таком аспекте термомеханический эффект будет рассмотрен в 6. [c.464]

Если обработать экспериментальные данные Меллинка [13] для зависимости термомеханического эффекта от потока тепла [c.469]

Недостаточная точность измерений разности температур и давлений, проведенных Меллинком, а также отсутствие резкого излома на кривой зависимости термомеханического эффекта от потока тепла приводят к заметному разбросу значений, характеризующих температурную зависимость критической скорости. Несмотря на это, данные табл. 121 впервые указывают на непостоянство критической скорости, наблюдающейся при изменении абсолютной температуры. [c.470]

ШироБие щели. Опыты Кеезома и Дайкарта [22] посвящены эффекту фонтаниров ания (термомеханический эффект) и теплопередаче в относительно широких щелях. Их основные результаты относятся к щелям шириной 9,3 и 19 и длиной 2,48 мм. Особенности их прибора не давали им возможности производить измерения при ширине щели, меньшей чем 2 [а, так как в этом случае было достаточно слабого света неоновой лампы, чтобы уровень гелия в капилляре достиг его вершины. Разность температур, возникавшая при этом, была столь мала, что не поддавалась измерению. [c.474]

Заметим, что (как это следует из указания, имею-ш егося в статье Кеезома и Дайкарта) под величиной терйомеханического эффекта авторы этих исследований понимают разность давлений, вбзникающую благодаря наличию разности уровней. Добавочная разность давлений, связанная с разностью температур, а следовательно, и с разностью упругостей паров по обе стороны щели, в определение термомеханического эффекта в излагаемых работах не входит. Однако уравнение (9.9) содержит, конечно, полную разность давлений, которая, как показал Капица, состоит из обоих перечисленных членов [c.475]

ЗАВИСИМОСТЬ ПОТОКА ТЕВЛА И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА от РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР [c.479]

I Узкие щели. Прибором, описанным в предыдущем параграфе, воспользовались Мейер и Меллинк [18], проведшие с его помощью тщательные опыты по изучению термомеханического эффекта в узких щелях. Сздцность опыта сводилась к измерению разности уровней до обе стороны щели, возникавшей в результате втекания гелия во внутреннюю камеру, в нагревателе которой выделялась мощность. [c.481]

Характерная зависимость величины термомеханического эффекта от разности температур, существующей по ту и другую сторону щети, представлена на фиг. 250, из которой видно, кстати, что эффект, так же как и в опытах Капицы, имел место и при нулевой нагрузке—обстоятельство, находящее свое объяснение в несовершенстве тепловой изоляции внутренней камеры. [c.481]

Обратимся теперь к анализу результатов, полученных Меллинком при наблюдении термомеханического эффекта. Из приводившихся формул видно, что поток тепла, протекающий через щель, определяется в равной мере как разностью температур, так й разностью давлений, что представляется вполне естественным ввиду того, что гидростатический и температурный напор являются совершенно равнозначными. Поэтому естественно было бы ожидать, что в условиях, когда пропорциональность между потоком тепла и разностью температур нарушается, должна также нарушиться и линейная связь между потоком тепла и величиной термомеханического эффекта. [c.490]

Таким образом, мы видим, что максимальная величина термомеханического эффекта, которая еще может быть получена без йарушения линейности между разностью температур и разностью [c.491]

ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ И ВЯЗКОСТЬ НОРМАЛЬНОЙ КОМПОНЕНТБ1 КАК ФУНКЦИЯ ПОТОКА ТЕПЛА [c.492]

СВЯЗЬ между потоком тепла и термомеханическим эффектом остается справедливой, вязкость нормальной компоненты, как и следовало ожидать, сохраняет постоянное значение. По дости-женни критической нагрузки вязкость заметно возрастает, что связано с появлением необратимых потерь. Причины расхожде -ния численных значений вязкости, измеренной Андроникашвили [c.494]

Гелий (1949) -- [ c.405 , c.459 , c.462 , c.483 ]

Качественные методы в физической кинетике и гидрогазодинамике (1989) -- [ c.25 ]

Справочник по физико-техническим основам криогенетики Издание 3 (1985) -- [ c.189 , c.190 ]

Справочник по физико-техническим основам глубокого охлаждения (1963) -- [ c.144 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология