Рассеяние звука при критической

Вблизи критических точек жидкостей и растворов, а также вблизи точек ФП 2-го рода наблюдаются специфические явления, называемые критическими рост сжимаемости вещества в окрестностях критической точки равновесия жидкость - газ возрастание магнитной восприимчивости и диэлектрической проницаемости в окрестностях точки Кюри ферромагнетиков и сегнетоэлектриков замедление взаимной диффузии веществ вблизи критической точки растворов и уменьшение коэффициента температуропроводности вблизи критической точки чистой жидкости аномально большое поглощения звука критическая опалесценция (резкое усиление рассеяния света) и др. Во всех случаях наблюдается аномалия теплоемкости Эти явления связаны с аномальным ростом флуктуаций и их взаимодействием (корреляцией). Поэтому критическую область определяют как область больших флуктуаций. [c.21]

Гипотеза масштабной инвариантности была распространена М. А Анисимовым ва зависящие от времени (кинетические) ФП. Предполагается, что вблизи критической точки кроме характерного размера гс существует также характерный временной масштаб гс - время релаксации критических флуктуаций, растущее по мере приближения к критической точке перехода. На масштабах гс имеем,- гс= гс /Д где Д - кинетическая характеристика, имеющая различный смысл для ФП разной природы. Для критической точки жидкость - газ Д -коэффициент температуропроводности, в растворах О - коэффициент молекулярной диффузии и т.д. Для неассоциированных жидкостей и растворов О определяется формулой Стокса -Эйнштейна Т/ 6 п г тс, где г) -коэффициент сдвиговой вязкости. Отсюда видно, что в критической точке имеет место динамический скейлинг. гс — , тс — л и 0- 0. С уменьшением коэффициента Д и ростом гс связаны аномальное сужение линии молекулярного рассеяния света и аномальное поглощение звука вблизи критических точек жидкостей и растворов. [c.24]

Критическая температура (Т р), названная по предложению Д.И. Менделеева абсолютной температурой кипения - температура, при которой исчезает различие между жидко- и газообразным состоянием вещества. При температурах свыше Т р вещество переходит в сверхкритическое состояние без кипения и парообразования (фазовый переход 2-го рода), при котором теплота испарения, поверхностное натяжение и энергии межмолеку-лярного взаимодействия равны нулю. При сверхкритическом состоянии возникают характерные флуктуации плотности (расслоение по высоте сосуда), что приводит к рассеянию света, затуханию звука и другим аномальным явлениям, таким как сверхпроводимость и сверхтекучесть гелия. Вещество в сверхкритическом состоянии можно представить как совокупность изолированных друг от друга молекул (как молекулярный песок ). Для веществ, находящихся в сверхкритическом состоянии, не применимы закономерности абсорбции, адсорбции, экстракции и ректификации. Их в смесях с докритическими жидкостями можно разделить лишь гравитационным отстоем (см. 6.3.3). Критическое давление (Р р) - давление насыщенных паров химических веществ при критической температуре. Критический объем (У р) - удельный объем, занимаемый веществом при критических температуре и давлении. [c.96]

Методы релеевской спектроскопии позволяют определять строение, конформации и ряд других свойств молекул, строение жидких фаз, в том числе структуру ассоциатов в чистых жидкостях, ассоциатов и комплексов в растворах [36]. С помощью этих методов можно изучать кинетику и механизм реакций образования наименее устойчивых ассоциатов и комплексов, распадающихся за 10 —- 10 с, которые не обнаруживаются многими другими методами [37—40]. Можно получать сведения о процессах колебательного возбуждения молекул, находить коэффициенты активности, теплоты смешения, энтропии смещения растворов [41, 42], определять сжимаемость жидкостей [36], теплоемкость 36], теплопроводность [43], коэффициенты диффузии растворов [44], скорость распространения продольного и поперечного звуков и коэффициенты их поглощения [45]. Исследования релеевского рассеяния света позволяют выяснить особенности строения вещества в окрестности критической точки жидкость — пар и критической точки расслаивания, изучать природу фазовых переходов [46, 47]. С их помощью можно, наконец, получать сведения о молекулярных массах полимеров и олигомеров, конформационных превращениях полимерных молекул, потенциальных барьерах внутреннего вращения, сольватации макромолекул [48, 49]. [c.73]

Выше рассмотрены потери на рассеяние,, возникающие только вследствие укорочения сверхзвуковой части контура сопла, рассчитанного на равномерное и параллельное течение. Однако, кроме неравномерности полей давлений и скоростей, вызванной укорочением сопла, может возникнуть дополнительная неравномерность потока, обусловленная отличием формы звуковой линии в критическом сечении реального сопла от принятой в расчете сверхзвукового контура прямолинейной формы. Неравномерность потока в критическом сечении сопла обусловлена тем, что окрестность критического сечения со стороны дозвуковой части выполняют в виде дуги окружности. Это приводит к появлению криволинейной поверхности перехода через скорость звука. Неравномерность скорости в критическом сечении трансформируется по сверхзвуковой части и в выходном сечении может появиться дополни тельная неравномерность потока. Однако распространение малых возмущений, влияние которых уменьшается с ростом числа М, носит затухающий характер. На примере конических сопел это показано в работе О80]. При, радиусах очертания критического сечения, больших 0,5 г и Мо>1,5 дополнительные потери на рассеяние относительно невелики и не превышают 0,2% [330]. [c.174]

Как отмечалось вьште, в поликристаллических телах механизм рассеяния звука на относительно низких ультразвуковых частотах (порядка нескольких мегагерц) подобен рассеянию звука мелкими частицами и на высоких частотах становится подобным процессу диффузии [6]. При увеличении размеров зерен рассеяние ультразвуковых волн, характерное для мелкозернистой структуры, уже не определяет процесса поглощения ультразвука и последний в основном становится зависимым от явлений диффузии. Эти критические величины зерен, при которых для данной частоты ультразвука изменяется механизм поглощения, обусловливают наличие максимума (наибольшего поглощения) на кривых зависимости поглощения ультразвука от размеров зерен поликристал-лического тела. Как следует из рис. 81, на котором приведена зависимость поглощения продольных ультразвуковых волн от размеров зерен в образце из чистого железа, максимальное рассеяние наблюдается при 3. При [c.151]

Как показал А. Ф. Городецкий [326], в этих условиях в системе следует ожидать значительного рассеяние звука. Свои теоретические соображения Городецкий подтвердил качественным опытом, доказывающим сильное рассеяния звука вблизи критической точки растворения системы фенол — вода. Более подробно рассеяние звука в системах частично смешивающихся жидкостей было исследовано Ата Бердыевым [41]. На рис. 122, заимствованном из работы Ата Бердыева, приводятся результаты измерения коэффициента поглощения звука в смеси метиловый спирт —гексан при различных температурах. Для сравнения на том же рисунке изображено изменение с температурой коэффициента поглощения звука в чистом метиловом спирте и гексане. Как явствует из графика, вблизи критической точки растворения коэффициент поглощения звука аномально возрастает, так что измерения поглощения [c.217]

КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, особенности в поведении в-ва, наблюдаемые вблизи критич. точек однокомпонентных систем и р-ров (см. Критическое состояние), а также вблизи точек фазовых переходов II рода. Важнейшие К. я. в окрестности критич. точкн равновесия жидкость - газ увеличение сжимаемости в-ва, аномально большое поглощение звука, резкое увеличение рассеяния света (т. наз. критич. опалесценция), рентгеновских лучей, потоков нейтронов изменение характера броуновского движения аномалии вязкости, теплопроводности и др. В окрестности Кюри точки у ферромагнетиков и сегнетоэлектриков наблюдается аномальное возрастание магн. восприимчивости или диэлектрич. проницаемости соотв., вблизи критич. точек р-ров - замедление взаимной диффузии компонентов. К. я. могут наблюдаться и вблизи точек т. наз. слабых фазовых переходов I рода, где скачки энтропии и плотности очень малы и переход, т. обр., близок к фазовому переходу II рода, напр, при переходе изотропной жидкосги в нематич. жидкий кристалл. Во всех случаях при К. я. наблюдается аномалия теплоемкости. К. я. оказывают влияние и на кинетику хим. процессов вблизи критич. значений параметров состояния. В частности, скорость гетерог. р-ций в диффузионной области протекания перестает зависеть от состава системы. Скорость бимолекулярных р-ций с малой энергией активации вблизи критич. точки резко замедляется. [c.540]

Зависимость поглощения второго звука от температуры вблизи Я-точки была измерена Тайсоном [148], результаты которого подтверждают соотношение (3.13). Непосредственного измерения дисперсии критической моды, например, с помощью нейтронного рассеяния, не проводилось. [c.231]

Применение лазеров в спектроскопии релеевского и маидельштам-брнллюэновского рассеяния света открыло новые возможности изучения межмолекулярного взаимодействия в растворах. Межмолекулярное взаимодействие в растворах проявляется также в поглощении звука, причем в некоторых случаях резкие из.менения спектра рассеянного света сопровождаются значительным ростом избыточного поглощения звука. Достаточно вспомнить, что вблизи критической точки расслаивания наблюдается опалесценция и сильное поглощение звука [1]. В ряде перассаливающихся растворов также можно наблюдать корреляцию между ростом интенсивности светорассеяния и поглощения звука [2, 3]. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология