Максимумы скорости звука

Во многих жидких смесях, в которых не наблюдается указанного резкого изменения скорости звука или сжимаемости с изменением концентрации смеси, обнаруживается, однако, наличие максимума скорости звука или минимума сжимаемости, соответствующего определённому составу смеси. В некоторых смесях указанный максимум бывает резко выражен, в других смесях — слабо. [c.209]

С повышением температуры максимум скорости звука в смесях исчезает. Подобные максимумы обнаружены в водных [c.209]

Нам представляется, что возникновение максимумов скорости звука имеет иную природу, нежели природа аномалий, вызывающих резкие изменения скорости звука при изменении состава раствора. Обращают на себя внимание две особенности, характерные для максимумов скоростей звука, а именно то, что они наблюдаются только в водных растворах и то, что расположены они для весьма различных веществ приблизительно при одной и той же концентрации растворённого вещества. Повидимому естественно искать причину возникновения подобных максимумов в особенностях строения воды, а не в возникновении каких-то более или менее устойчивых соединений между молекулами компонентов смеси. Изучение распространения звука в смесях может во многих случаях способствовать выяснению природы взаимодействий компонентов смеси. При этом необходимо тщательное измерение скоростей звука именно в том интервале концентраций, в котором можно ожидать возникновения соединений. Если производить измерения в смесях, существенно различающихся составом, то можно, благодаря особенностям наблюдаемых в этих случаях аномалий, не обнаружить наличия в смеси [c.210]

То обстоятельство, что энтропия достигает максимума в критическом сечении, как раз и обусловливает существование кризиса течения в изолированной трубе, делающего невозможным плавный переход через скорость звука под влиянием трения при таком переходе энтропия должна была бы уменьшаться, а это противоречит второму началу термодинамики. [c.183]

Можно показать, что О достигает максимума при Р ,— т. е. при достижении в минимальном сечении сопла скорости течения, равной скорости звука а , определяемой формулой (33,12). [c.140]

Из этого следует, что с ростом частоты со = 2kv скорость звука возрастает, стремясь к некоторому предельному значению с = Ссо, а коэффициент поглощения убывает, стремясь к нулю при сот оо. При сот 1 поглощение проходит через максимум. [c.231]

Процесс отверждения связующего в стеклопластиках контролируют также по изменению скорости распространения УЗ-волн [247]. По мере твердения скорость звука в стеклопластике асимптотически повышается до максимума, причем закономерность эта разная для направлений вдоль основы и вдоль утка (основа и уток - совокупности нитей, идущих вдоль и поперек стеклоткани). Одновременно повышается прочность стеклопластика. [c.815]

Для всех жидкостей, за исключением воды, скорость звука имеет отрицательный температурный коэффициент. В воде, напротив, скорость звука увеличивается с ростом температуры, про-хотя через максимум при 70 °С [159]. Эта аномалия связана, по-видимому, с низким значением коэффициента теплового расширения воды. [c.583]

Если проводить измерения на постоянной частоте в очень широком интервале температур, то можно выявить все свойственные данному полимеру релаксационные процессы, обусловленные различными видами молекулярной подвижности, которые могут быть реализованы в полимере. Проявление каждого нового вида молекулярной подвижности, приводящее к существенным изменениям на температурной зависимости динамических механических свойств, обычно трактуют как температурный переход. Температурные переходы могут определяться по максимумам на температурной зависимости модуля или податливости потерь, tgo, по изменению температурного коэффициента скорости звука [4], по точке перегиба на температурной зависимости динамического модуля упругости. [c.260]

Выше были выяснены причины, по которым максимумы различных вязкоупругих функций, соответствующие одному и тому же релаксационному процессу, оказываются расположенными при разных температурах. Заметим, ЧТО при наиболее низкой температуре всегда лежит температурный переход, фиксируемый по изменению температурного коэффициента скорости звука. Это не удивительно, так как этот переход соответствует температуре, выше которой размораживается молекулярная подвижность определенного типа. [c.260]

В том случае, если в жидкости, в которой распространяется звуковая волна, существует равновесие между двумя различными родами молекул, нарушающееся при распространении звука и восстанавливающееся с конечной скоростью, то в подобной жидкости наблюдаются релаксационные явления. При наличии релаксации наблюдается характерная зависимость (рис. 9) скорости звука, коэффициента поглощения, деленного на квадрат частоты, и коэффициента поглощения [I, рассчитанного на длину волны от частоты. При определенной частоте о, называемой частотой релаксации, на кривой с — Дю) наблюдается точка перегиба (рис. 9), а на кривой м = /(ы) максимум. [c.77]

Зависимость скорости звука от температуры и давления. При изменепии температуры среды изменяется и скорость распространения в ней звука. Для всех жидкостей, кроме воды, скорость звука уменьшается с повышением температуры. Для воды при увеличении температуры скорость звука увеличивается [15], причем ряд авторов указывают на существование максимума скорости при температурах в интервале от 75° до 85°С. Из табл. 4, в которой приведены данные, характеризующие зависимость скорости звука в воде от температуры [16], следует, что при изменении температуры воды на 1°С скорость звука изменяется на - 2,5 м сек, т. е. составляет сравнительно большую величину ), с которой следует считаться при измерениях. [c.27]

Исследования водных растворов спиртов, кислот, ацетона показывают, что скорость звука имеет ярко выраженный максимум. Из рис, 2, тта котором представлена зависимость скорости звука, плотности и коэффициента сжимаемости смеси метиловый спирт—вода, следует, что [c.30]

Представляет интерес еще другой фактор при повышении температуры максимум скорости в смесях неэлектролитов исчезает. Так, например, при повышении температуры в смеси этиловый снирт — вода (рис. 3) уже при температуре 60° С максимум скорости становится едва заметным. При этом практический интерес представляет тот факт, что все кривые пересекаются в одной точке соответствуюш,ей 17% концентрации этилового спирта. Следовательно, при этой концентрации скорость звука не [c.31]

В соответствии с этим прочность соединений с увеличением h вначале повысилась от О до максимума ((7=10—15 кГ/мм ), а затем понизилась. Скорость фронта точек встречи при параллельном расположении соударяющихся поверхностей приближается к скорости звука в материале метаемого элемента и равна скорости детонации ВВ—3500 м/сек. [c.67]

Если и дальше повышать частоту колебаний, т. е. уменьшать величину Г/т (увеличивать сот), то все большее число сегментов будет выбывать из игры , и, когда период звуковых колебаний станет соизмерим с временем релаксации (озг = 1), коэффициент механических потерь (tg 6) пройдет через максимум и при дальнейшем возрастании частоты механические потери в полимере начнут уменьшаться. Динамический модуль и скорость звука при этом будут возрастать. [c.46]

Наиболее слабо выражен низкотемпературный переход, расположенный при —70 °С. Энергия активации этого перехода составляет 19,5 ккал моль, что удовлетворительно согласуется с данными других исследователей (15—16 ккал/моль). На температурной зависимости скорости звука этот переход фиксируется при более низкой температуре, чем максимум tg б для Р-релаксации. Это не удивительно, так как излом на кривой с = f (Т) соответствует температуре, при которой начинает размораживаться данный вид молекулярного движения. [c.108]

Результаты измерений автора в ПММА, имевшем плотность р =1,186 г/сл1 , представлены на рис. 32. На температурной зависимости 1 б наблюдаются четыре максимума потерь при 97 18 —35 и —107 °С. Выше 100 °С, по-видимому, имеется наиболее интенсивный максимум tg б (а-пик), который не удалось измерить ввиду большого рассеяния энергии в образце. По температурной зависимости скорости звука было зафиксировано пять переходов при 117, 95, 72, 4 и —75 °С. [c.117]

Во-вторых, границу совместимости можно определить по максимуму на графике Vg = / (к) или Ет = / к) (см. рис. 41, 46), где и Е т — скорость звука и динамический модуль упругости, измеренные при данной композиции. В этом и заключается сущность акустического метода определения совместимости полярного полимера с полярным пластификатором - [c.143]

Таким образом, увеличение концентрации полярного пластификатора в полярном полимере приводит к тому, что в стеклообразном состоянии эффективность межмолекулярного взаимодействия должна возрастать, а это должно приводить к возрастанию динамического модуля упругости, скорости звука и в некоторых случаях прочности. С другой стороны, усиление межмолекулярного взаимодействия в стеклообразном состоянии будет приводить к демпфированию молекулярного движения, а следовательно, и уменьшению высоты вторичных релаксационных максимумов потерь. Можно показать, что в этом случае tg б определяется в основном величиной [c.145]

Ко второму виду температурных переходов в кристаллических полимерах относятся фазовые переходы. Пожалуй, больше всего акустическими методами изучались фазовые переходы первого рода, связанные с плавлением кристаллитов в полимерах . Оказалось, что вблизи температуры фазового перехода изменяется температурный коэ( ициент скорости звука, скорость звука падает, а 1 б проходит через максимум. Заметим, что научная информация, извлекаемая из акустических измерений вблизи температуры плавления, ограниченна. [c.149]

Температурные переходы при —42 °С у ПЭВД и при —26 °С у ПЭНД (см. табл. 1), которым соответствуют максимумы расположенные при —5 °С (ПЭВД) и —22 °С (ПЭНД), представляют собой температуры стеклования соответствующих видов полиэтилена. При Г > Га (Т = —42 °С) у ПЭВД и Г > (Гg = —26 °С) у ПЭНД почти в 2 раза возрастает температурный коэффициент скорости звука этим переходам соответствуют сравнительно высокие значения энергии активации (см. табл. 1). На графике с = [ (Т) такой переход более четко проявляется у ПЭВД и наблюдается более интенсивный и широкий максимум tgб.B e это убедительно говорит о том, что указанный температурный переход (Р-релакса-ция) обусловлен стеклованием аморфных областей полиэтилена. [c.164]

Широкий низкотемпературный максимум tgo, который обычно связывают - с подвижностью в кристаллических областях, наблюдается при температуре —38 °С. По-видимому этот размытый максимум связан с существованием нескольких накладывающихся релаксационных процессов. Основной вклад в пик, вероятно, вносит релаксационный процесс, связанный с движением фенильных групп, о чем свидетельствует значительное падение модуля упругости и скорости звука (см. рис. 6 ) при температурах, превышающих —100 °С. [c.201]

Наличие максимума скорости (и минимума Рад) в водных растворах спиртов и кислот свидетельствует о том, что в указанных системах при критических концентрациях возникает очень сильное взапмодействие молекул типа химической связи. Широкий, явно выраженный максимум скорости звука свидетельствует об образовании ассоциированных комплексов, что подтверждается их исчезновением при повышении температуры. Образующиеся ассоциированные комплексы обладают понил енной сжимаемостью, что приводит к уменьшению общего коэффициента сжимаемост и, следовательно, к увеличению скорости звука. Таким образом, причина падения сжимаемости в этих смесях аналогична причине падения сжимаемости в водных растворах электролитов. [c.31]

По изменению скорости УЗ судят о процессе твердения полиэфирной смолы, наличии зон неотвержденности. По мере твердения скорость звука в стеклопластике асимптотически повышается до максимума, причем закономерность эта разная для направления вдоль основы и вдоль утка (основа и уток — совокупности нитей, идущих вдоль и поперек ткани). Одновременно повышается прочность стеклопластика. Другой способ контроля затвердевания смолы — по изменению частотного спектра сквозного или донного сигнала. Применяют широкополосные импульсы с максимумом на частоте около 150 кГц. На рис. 3.35 показано изменение частоты импульса, связанное с тем, что в неотвержденной смоле колебания высоких частот затухают. Частота повышается от 20... 25 до 144 кГц. [c.254]

Как видно из закона геометрического обращения воздействия, это уравнение справедливо для суживающихся сопл в таком диапазоне давлений, при котором скорость истечения остается меньшей местной скорости звука в выходном сечении сопла, или, по крайней мере, достигает ее. Разность энтальпий h - hi при истечении через сопла называется также располагаемым те-плопадением и обозначается Hq. Она соответствует тому максимуму К шетической энергии, который может быть получен лишь в идеальных условиях истечения, а фактически из-за неизбежных потерь, связанных с необратимостью процесса, никогда не достигается. Как и техническая работа адиабатного потока в идеальном двигателе (когда со, = Ш2 = 0), располагаемое теплопадение в данном случае (при 4=0) изображается в / у-диафамме площадью, расположенной между линией адиабатного расширения тела в сопле 1-2 и осью ординат (см. рис. 5.1). [c.126]

При переходе ог высоких к низким температурам (кривая /) сначала происходит механическое стеклование при Та (а—максимум потерь), зависящей от частоты, как и все другие температуры переходов Г,. Механическое стеклование происходит в структурно-жидком состоянии полимера, когда равновесная структура в ближнем порядке изменяется с понижением температуры. В результате изменяются физические свойства полимера и, в частности, скорость звука (участок D ). Точка D не -связана с каким-либо релаксационным переходом, а означает завершение интервала механического стеклования. Напротив, точка С означает р-механическую релаксацию и после температуры Гр при дальнейшем понижении температуры полимер, по-прежнему, находится в структурно-жидком состоянии вплоть до температуры структурного стеклования Гст, когда сегментальное движение замораживается. Ниже Гст (участок ВА) температурный ход скорости звука становится иным, более пологим и это объясняется тем, что полимер находится в структурно-твердом состоянии (неравновесном), которое обычно называют стеклообразным. При некоторой температуре Грст происходит теперь уже структурный р-переход, когда мелкомасштабные движения основной полимерной цепи замораживаются. Далее происходит замораживание подвижности различных боковых привесков. [c.235]

Один ИЗ результатов исследований Тру.элла показан на рнс. 33.12. На левой, половине рисунка,представлено увеличение затухания по мере увеличения "деформации растяжения при однократном испытании па райтяженнё. При этом одновременно изменяется и скорость звука (раздел 33.2). -В правой части видно изменение затухания по времени сразу же после окончания испытаний, причем деформация растяжения, осталась той же,. какая, была достигнута в конце-, испытаний. Уменьшение затухания, которое через некоторое время приближается к предельному значению, называется отдыхом. Достигнутое изменение затухания зависит от изменения нагрузки во в )емени, так как отдых развивается еще во время нагружения. Этот процесс может быть естественно объяснен на основе теории, дислокаций в кристалли ескоп решетке . поддается объяснению также и иногда наблюдаемое течение отдыха с максимумами и минимумами. [c.647]

В заключение заметим, что очень часто предпринимаются попытки использовать простые модели Максвелла или Кельвина — Фойхта для описания динамических вязкоупругих свойств полимерных материалов. Из изложенного выше следует, что такой подход является прин ишиально неверным, так как формулы (7.45) и (7.49) даже качественно не могут описать динамические вязкоупругие свойства полимеров. Для качественной оценки вязкоупругого поведения полимеров в некоторых случаях молено использовать модель линейного стандартного вязкоупругого тела или модель, приведенную на рис. 57. Две последние модели можно применять лишь для описания одного релаксационного процесса, в котором распределение времен релаксации может быть в первом (весьма грубом) приближении заменено одннм усредненным, эффективным временем релаксации. Выражения (7.50) — (7.59) качественно правильно описывают динамические вязкоупругие и акустические свойства полимеров они указывают на дисперсию (частотную зависимость) динамического модуля упругости (или дисперсию скорости звука) приводят к конечным значениям динамического модуля как в случае низких частот (со—>О), так и в случае высоких (со—иоо) указывают, что для каждого релаксационного процесса должен существовать максимум на частотной зависимости tgo. [c.248]

Одним из важных параметров, характеризующих -кристаллическую структуру полимеров, является степень ристалличности х, определяемая формулой (2.12). Значение X существенно влияет на вязкоупругие свойства кристаллических полимеров. В результате этого температура стеклования аморфных областей, интенсивность релаксационных максимумов, значения динамических модулей упругости и скорости звука, как правило, заметно зависят от и. [c.267]

Наиболее полное измерение скорости звука отдельно в нормальном и в параводороде на линии насыщения в диапазоне температур от 14 до 20,4°К было выполнено Ван-Иттербиком, Даело.м и Копсом [124] 1жтерферометр Ическим методом при частотах I 2 и 5 Мгц. Было установлено, что и в п-Но выше, че.м в р-Нг при равных температурах приблизительно на 8 м/сек во всем изученном интервале температур. Дисперсия скорости звука не наблюдалась. Разброс результатов в разных сериях измерений достигал О.,2% (т. е. 3—4 м/сек). В следующей работе [12б] те же авторы изучили зависимость и р) в нормальном и параводороде до давлений 250 кГ/см в том же интервале температур, применив импульсный метод при частоте 1,1 Мгц. Погрешность этих измерений, по-видимому, была в пределах 0,3—0,5 м/сек, максимум ее достигал 1—2 м/сек. Значения и р), полученные в работе [126] на семи к зотермах для нормального водорода и на восьми изотермах для [c.97]

Гидратация органических молекул. На основании вышеизложенного вполне возможно предположить существование гидратации органических молекул. Например, выше точки помутнения для РЮР-9 или подобных соединений в органической фазе достаточно высокая концентрация воды [26], которая в зависимости от разнО Сти температур Т—Тпомутнення уменьшается от приблизительно 20 молекул воды на кислород эфирной группы до 2. Введение ионов в водную фазу также уменьшает содержание воды до концентрации 2 молекулы воды на кислород эфирной группы. Смешанный раствор РЮР-9, в котором две молекулы воды приходятся на одну эфирную группу, имеет резкий максимум вязкости, максимальное значение скорости звука, характерные рентгеноструктурные параметры [10]. Структура такого раствора может быть представлена в виде извилистых образований этиленоксидных групп или в виде спирали. Модели гидратов подобного типа показывают, что для молекул воды возможно такое расположение, что все углы водородных связей равны нулю. Образование мостиков между двумя молекулами воды — от одной эфирной группы к другой, ближайшей, — осуществляется по кооперативному механизму. [c.70]

Из рис. 40 видно, что кривые температурной зависимости как скорости звука, так и адиабатической сжимаемости для тяжелой и обычной воды вполне подобны. В частности, для обоих веществ кривые скорости звука имеют максимум, а кривые сжимаемости — минимум. Однако скорость звука в тяжелой воде в области 20—80° С на 95 ж1сек меньше, чем в обычной воде, а сжимаемость ВаО на 3,5 ч- 2,0% больше сжимаемости Н2О. [c.165]

Если не принимать во внимание соотношения (II. 153) и рассматривать вз и 0з( как произвольные параметры, то во всех тех случаях, когда истинный спектр решетки имеет несколько отчетливо выраженных максимумов, уравнение (II. 154) позволяет добиться лучшего соответствия с экспериментом. Однако уравнение (И.154) справедливо только для кристаллов, у которых анизотропия выражена слабо. Сильно анизотропным кристаллам, как, например, кристаллам органических веществ с цепной структурой молекул, соответствует анизотропный континуум. В анизотропном континууме волны не поляризованы ни продольно, ни поперечно, а скорость звука различна в разных направлениях. Направлению в пространстве f/ fl соответствуют три частотные ветви, волны которых отличаются в общем случае как поляризацией, так и скоростью распространения. В соответствии с этим каждому отдельному направлению в пространстве отвечают три дебаев-ских спектра с тремя различными ограничивающими частотами и соответственно три различных температуры Дебая [c.105]

Так как при уменьшении величины Г/т скорость звука возрастает, а коэффициент механических потерь проходит через максимум, то очевидно, что это может быть достигнуто не только вследствие повышения частоты (уменьшения периода Г) звуковых колебаний при постоянной температуре, но и вследствие возрастания т (понижения температуры) при ш = onst. Таким обра- [c.47]

Формулы (173) и (174) справедливьГи для температурных переходов релаксационного типа, определяемых по изменению других динамических вязкоупругих функций. Температурные переходы могут определяться по температурной зависимости максимумов модуля потерь или податливости потерь, по изменению температурного коэффициента скорости звука , по точке перегиба на температурной зависимости динамического модуля упругости. В гл. 2 были выяснены причины, по которым максимумы различных вязкоупругих функций, соответствующие одному и тому же релаксационному процессу, оказываются расположенными при разных температурах. Заметим, что при наиболее низкой температуре всегда наблюдается температурный переход, фиксируемый по изменению температурного коэффициента скорости звука. Этот переход соответствует температуре, выше которой [c.99]

Температурный переход, найденный по изменению температурного коэффициента скорости звука при 80 °С в неотожженном и при 91 °С в отожженном поликапроамиде, по-видимому, связан с реориентацией складок полимерных цепей, образующих кристаллиты (а -релак-сация). Этому переходу должен отвечать пик tgo, который накладывается на мощный максимум, соответствующий переходу из стеклообразного в высокоэластическое состояние. [c.188]

Слабый максимум tg o при —50 °С, так же как и в поликапроамиде, обусловлен движением небольших элементов полимерной цепи, содержащих амидные группы. Этот вид молекулярного движения начинает размораживаться при —113°С, о чем свидетельствует изменение температурного коэффициента скорости звука (см. рис. 62). [c.190]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология