Скорость звука молекулярная

Для определения ККМ методом измерения поверхностного натяжения строят графики зависимости поверхностного натяжения от логарифма концентрации. П. Дебай предложил определять критическую концентрацию мицеллообразования методом светорассеяния. Мицеллярные системы рассеивают свет значительно интенсивнее, чем молекулярные растворы. Достоинство метода также в том, что он дает возможность установить форму мицелл. Известно также определение ККМ по измерениям плотности растворов, показателям преломления, скорости звука и прочих показателей. [c.168]

В границах какого-либо гомологического ряда существует линейная связь между молекулярной скоростью звука R и молярной рефракцией, молекулярной вязкостью, молекулярным магнитным вращением, парахором и другими физико-химическими свойствами. В большинстве смесей, включая и такие, компоненты которых образуют химические соединения, хорошо выполняется правило аддитивности [c.32]

Расстояние между центрами труб в трубной доске должно быть по меньшей мере в 1,25 раза больше диаметра трубы, чтобы гарантировать ее качественное изготовление на заводе. Иногда для обеспечения надлежащего проходного сечения для пара следует увеличивать расстояние между центрами труб. Эта проблема вряд ли возникнет в рассматриваемом случае, так как используется пучок труб малого диаметра. Тем не менее стоит выполнить соответствующую проверку, полагая, что число Маха в паре может достигать 0,1. Скорость звука во фреоне мала (170 м/сек) вследствие его большого молекулярного веса. Сопоставив плотность пара и его расход, можно увидеть, что даже сечение площадью около 9,3-10 будет вполне достаточным. Поскольку диаметр трубного пучка равен приблизительно 200 мм, очевидно, что проходное сечение для пара будет достаточным, а зазор, обычно оставляемый между трубным пучком и корпусом конденсатора для обеспечения сборки, вполне позволит распределить пар по длине конденсатора. [c.257]

В ряде работ были сделаны попытки установить некоторые правила, которые позволяли бы объяснить величину скорости звука в отдельных жидкостях влиянием дипольных моментов, молекулярным весом и т. п. [21], но хотя эти правила и подтверждаются в ряде случаев, однако почти всегда можно найти трудно объяснимые исключения. Были предприняты также попытки использовать акустические измерения для определения размеров молекул жидкости, но они не оказались эффективными (см. [16]). Многие авторы пытались производить расчет скорости звука по простейшему уравнению со- [c.452]

Линейную зависимость между Ум и молекулярным весом имеют и жидкие полимеры [22]. Формула (8) позволяет приписать атомам отдельных элементов определенные инкременты молекулярной скорости звука и подсчитать для различных веществ их сложением, руководствуясь при этом формулой соединения. Для углерода С атомный инкремент равен 10 для водорода Н он равен 92,5. Таким образом, для группы СН инкремент 7м составит 195. Более точные измерения, произведенные в последнее время, дают величину 190 [18, 22, 30]. Показано также [61], что молярная скорость звука является конститутивным свойством и поэтому может быть подсчитана как аддитивная функция связей, имеющихся в данном соединении. Значения инкрементов молярной скорости звука, приходящихся на различные связи в соединениях, имеют следующие величины. [c.453]

Pao [42] установил, что существует величина (названная им мольной скоростью звука Ra), независящая от температуры и связанная со скоростью звука, молекулярной массой и плотностью следующим уравнением [c.72]

Результаты, полученные Б. Б. Кудрявцевым [16], показывают, что измерение скорости звука в жидкостях может служить методом изучения силового поля молекул. Кудрявцев [15, 16] показал, что, измеряя зависимость между скоростью звука и молекулярным объемом жидкости при постоянной температуре, можно определить внутреннее давление жидкости. Автор отмечает, что приближенно те же вычисления можно произвести, если известны зависимость скорости звука и плотности жидкости от температуры. Акустические измерения в жидкостях, но мнению Б. Б. Кудрявцева, можно использовать для вычисления постоянной а в уравнении Ван-дер-Ваальса и зависимости этой величины от температуры. [c.452]

Атмосфера Земли состоит приблизительно на 80 вес. % из азота и на 20 вес. % из кислорода. Скорость звука в воздухе можно вычислить при помощи формулы, приведенной в предыдущей задаче, если подставить в нее среднюю молекулярную массу воздуха. Вычислите скорость звука в воздухе при давлении 1,00 атм и 25°С. Быстрее или медленнее распространяется звук в воздухе, чем в газообразном гелии Чему равна скорость звука в воздухе на высоте 10 км, где температура -40°С [c.163]

Так как скорость звука йу имеет тот же порядок величины, что и скорости движения молекул, формула для вязкости я, полученная из кинетической теории (например, формула (Е.24) вместе с уравнением (Е.31)), показывает, что величина Ад по порядку величины равна нескольким длинам свободного пробега молекул. Следовательно, при прохождении через скачок, интенсивность которого равна интенсивности наблюдаемых обычно детонационных волн, молекулы испытывают только два или три столкновения. Если учесть тот факт, что химические реакции могут происходить лишь нри молекулярных столкновениях, то отсюда следует, что для того, чтобы в ударной волне могло выделиться заметное ко.личество тепла, значение скорости химической реакции должно быть близким к максимальному из допустимых значений, определяемому частотой молекулярных столкновений. [c.209]

Движение газовой среды в целом, влияющее на перенос вещества и тепла (конвективные члены в полных производных с1С (к д.С21( т (1Т/<1х), описывается уравнением гидродинамики . Надо только иметь в виду, что в приведенной выше записи диффузионных потоков использовалась система центра объема и, следовательно, вводились средние объемные скорости движения среды. Уравнения же гидродинамики, описывающие движение среды, обычно записываются для средних массовых скоростей в системе координат, связанной с центром инерции. При небольших различиях в молекулярных массах компонент, как это обычно бывает в газовых смесях при горении (за исключением смесей с водородом), средние объемные и средние массовые скорости мало отличаются друг от друга. В этих случаях можно использовать уравнения гидродинамики в обычной записи (в системе центра масс). Если для газа пренебречь силой тяжести и сжимаемостью за счет движения (скорости много меньше скорости звука), а также считать постоянной вязкость, то уравнение движения — уравнение Навье—Стокса — можно записать в следующем виде [c.77]

Эмпирически найдено [70], что отношение скорости ультразвука в расплавленных или растворенных высокомолекулярных веществах к плотности соответствующего раствора или расплава связано со средним молекулярным весом, с одной стороны, и со степенью разветвленности молекул, т. е. с се структурой, с другой стороны. Эти соображения, как указывает Б. Б. Кудрявцев [16], приводят к заключению, что инкременты молекулярной скорости звука должны корректироваться для случая разветвленных молекул. [c.454]

В 1940 г. Р. Pao [83] установил эмпирическое правило, согласно которому произведение молекулярного объема на корень третьей степени из скорости звука даст величину, не зависящую от температуры [c.453]

Концентрация молекулярных неоднородностей в некристаллическом полимере практически не зависит от температуры — вплоть до таких ее значений, когда происходит рассасывание неоднородностей. Скорость звука при этом также весьма медленно изменяется с температурой. [c.257]

Скорость звука в газе связана с отношением теплоемкостей у уравнением = (RTy M), где М —мольная. молекулярная масса. Покажите, что эго ураз- нение можно записать в виде С =( ур/р). где р —давление и р — плотность. [c.116]

Таким образом, критерий Рейнольдса есть произведение отношений скорости и длины. Отношение скорости представляет со бой отношение У-скорости макроскопического потока к средней молекулярной скорости отношение длины представляет собой отношение основного разме[ тела I к средней длине свободного про бега молекулы Я Подобным же образом возможно получить значение критерия Маха. Выражение для скорости звука имеет вид [c.343]

Можно видеть, что при заданной температуре каждая из этих средних скоростей обратно пропорциональна корню квадратному из молекулярного веса. Более легкие молекулы движутся быстрее, так что их средние кинетические энергии точно равны кинетическим энергиям более тяжелых молекул. Скорость звука в газе — величина того же порядка, что и скорости молекул. [c.267]

Акустическими методами Тс определяется по изменению температурного коэффициента скорости звука. В стеклообразном состоянии при неизменном характере молекулярной подвижности скорость звука линейно зависит от температуры. Выше Тс, когда начинает размораживаться сегментальная подвижность, температурный коэффициент скорости звука резко изменяется. Точка на шкале температур, в которой наблюдается наиболее резкий излом температурной зависимости скорости звука, принимается за Тс. В этом случае измеренные значения Тс могут зависеть от частоты акустических колебаний, и фактически измеряется температура механического стеклования. [c.379]

Для определения молекулярной массы можно использовать также и другие физические свойства, зависящие от длины макромолекулы (температура текучести, время релаксации, скорость звука в полимере и др.) и т. д. [c.546]

Следует отметить, что если теоретически рассчитанные кривые G = f(T) G = f(T) и tgo = /( 7 ) по крайней мере качественно согласуются с соответствующими экспериментальными кривыми, то кривая = f(T) даже качественно не передает характера температурной зависимости скорости звука. Действительно, в ряде экспериментальных работ [см,, например, 4] было показано, что скорость звука линейно зависит от температуры и лишь при изменении характера молекулярной подвижности скачком изменяется температурный коэффициент скорости звука. Было установлено также, что температурный переход, обнарул енный таким образом, обычно наблюдается при более низких температурах, чем соответствующий пик tgo. Типичная температурная зависимость скорости звука в политетрафторэтилене приведена на рис. 32. [c.253]

Одним из основных методов исследования молекулярного движения в полимерах является изучение температурных зависимостей параметров, характеризующих динамические механические свойства, — особенно зависимостей динамического модуля, скорости звука, tgo и модуля потерь от температуры. [c.259]

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]

Особенности надмолекулярной организации аморфных полимеров, которые, ак показано выше, можно характеризовать параметром п, отчетливо проявляются в температурной зависимости скорости звука при T>Tg. Оказалось, что выше температуры стеклования абсолютная величина температурного коэффициента скорости звука [Асг/АГ] приблизительно обратно пропорциональна параметру п [19]. Значение 1Дс /Д7 1, измеренное выше температуры какого-либо температурного перехода, может, ло-видимому, служить своеобразным индикатором кооперативности релаксационного процесса. Очевидно, чем больше Дсг/Д7 , тем выше и степень кооперативности молекулярного движения, ответственного за этот релаксационный процесс. [c.282]

Скорость звука в жидкой среде теоретически можно связать с молекулярным весом растворенного вещества с помощью уравнения, которое включает плотность, показатель преломления [c.23]

Другим динамическим механическим методом определения молекулярного веса является измерение скорости звука в исследуемом материале. В этом методе используется различие скоростей звука при его прохождении вдоль цепной молекулы и между цепными молекулами. Оно возникает вследствие резкого отличия сил химического взаимодействия, определяющих скорость звука в первом случае, от межмолекулярных сил, играющих основную роль во втором случае. Поскольку пути звука внутри цепных молекул и между ними зависят от длин молекул (чем длиннее молекула, тем реже должна происходить передача звука от одной молекулы к другой), то скорость звука в теле, составленном из цепных молекул, зависит от их молекулярного веса. [c.319]

К сожалению, уже при очень низких степенях полимеризации (порядка 10) влияние дальнейшего повышения молекулярного веса на скорость звука практически лежит ниже пределов ошибок измерения. Таким образом, в отличие от метода, оценивающего молекулярный вес по затуханию механических колебаний, метод, основанный на измерении скорости звука, фактически для высокополимеров не пригоден, хотя может с успехом применяться для оценки молекулярного веса олигомеров. [c.319]

В литературе описано несколько иное использование акустических измерений для определения молекулярных взсов [195]. Как показывает опыт, в гомологических рядах существует линейная зависимость между любыми двумя из нижеперечисленных величин, а именно молекулярной скоростью звука, молекулярной рефракцией, молекулярной вязкостью / [c.203]

Мы сделали дополнительное приближение, предположив, что число столкновений Z в любой точке не зависит от расстояния между плоскостями d. Это сп 1аведливо, если средняя скорость с> VL d, где Vljd— разность еко]зостей двух слоев газа, находящихся на расстоянии средней длниы свободного пробега. При этих условиях молекулярная плотность каждого слоя постоянна и большинство столкновений н])оисходит между молекулами, которые имеют существенно одно и то же максвелловское распределение. Если это условие пе удовлетворяется, то будут иметься существенные градиенты плотности и температуры и тогда весь анализ не приложим. Эти условия эквивалентны утвер-падению, что скорости движущихся плоскостей малы по сравнению со скоростью звука. [c.159]

Предположим, что в газе находится большая плоская поверхность (па-пример, поршень), которая равномерно ускоряется за некоторое определенное время ta от состояния покоя до конечной скорости v J. Рассмотрим состояние газа в последовательные промежутки времени (рис. XIV.8). Каждое последовательное приращение движения поверхности сообщает газу избыток момента количества движения, который затем передается газу с молекулярной скоростью, т. е. со скоростью звука. Однако вследствие адиабатического сжатия, происходящего в газе, волна движется через более горячую и более быстро движущуюся среду с более высокой скоростью. Средняя молекулярная скорость дается выражением 8ЕТ1пМУ , тогда как скорость звука — выражением (уНТ1М) [c.406]

Унифицированные центробежные компрессорные ступени могут применяться в различных условиях, причем сжимаемые газы по своим свойствам иногда сильно отличаются от воздуха как по показателю изоэнтропы, который изменяется в широких пределах ку = 0,95 1,66), так и по молекулярной массе (у водорода .I = 2, а у хладагента РС318 р 200). Соответственно отличаются и скорости звука при нормальных условиях скорость звука [c.124]

Ни скорость звука, ни среднеквадратичная скорость молекул газа не зависят от давления, они определяются только молекулярной массой и температурой. И та и другая величина связана с усредненным движением индвидуальных молекул. [c.492]

Дисперсия звука вызывается различными причинами, наиболее важными из них являются релаксация, вязкость и избирательный резонанс. В газах дисперсия вызывается в основном релаксационными явлениями. При достаточно низких частотах изохорическая теплоемкость газа принимает значение, равное сумме молекулярных теплоемкостей, учитывающих внешние и внутренние степени свободы газа. В соответствии с выводами релаксационной теории (Кнезер, Л.И.Мандельштам, М.А.Леонтович и др. [19]) скорость звука зависит от времени релаксации молекул. [c.32]

Ниже процесс крекинга рассматриваем, исходя из представлений о молекулярной структуре органических соединений, входящих в состав коксуемых нефтепродуктов, и о состоянии связей. С повышением температуры возрастает амплитуда колеба-. ний и колебательная энергия атомов и групп в молекуле. Моле-кула делается более реакционноспособной. Если для какой-либо в молекуле колебательная энергия превысит энергию этой связи, такая связь может разорваться. В табл. 11 приводят-сЯ"Ш лн Шны энергии связей между атомами некоторых органических веществ, вычисленные по теплотам сгорания и выраженные в ккал1моль [146, 212], а также найденные по молекулярной скорости звука и выраженные в динах [149]. [c.37]

Иолярная скорость звука в большинстве случаев была рассчитана нами по данным скорости ультразвука, плотности и молекулярного веса, так как авторы не всегда ее приводили. [c.450]

Для членов данного гомологического ряда молекулярная скорость звука связана линейной зависимостью с другими аддитивными свойствами вещества, например парахором, постоянной Ъ в уравнении Вап-дер-Ваальса, молекулярным магнитным вращзнием, критическим объемом и некоторыми другими физико-химическими свойствами, [c.454]

В работе [771 Партхасаратхи и Бакшп выясняли дальнейшее соотношение между скоростью звука в жидкостях и молекулярным весом. Опи указали иа справедливость соотношения [c.455]

Другие методы детектирования основаны на измерении емкости вибрационного конденсатора [101, 201 ], которая зависит от состава проходящего газа, или на измерении скорости звука [239]. В последнем случае измеряют и сравнивают скорость звука в чистом газе-носителе и в смеси газа-носителя с тем или иным компонентом анализируемого вещества. Скорость звука при постоянном давлении пропорциональна молекулярному весу вещества. Неудобствомв данном случае является большой объем измерительной камеры детектора (65 мл). Было также предложено измерять вязкость выходящего газа [122], которую сравнивают с вязкостью чистого газа-носителя. [c.505]

Прочность твердых тел зависит от нарушений их сплошности трещин, мик-ропор, скоплений дислокаций и других "зародышей" процесса разрушения. При небольших концентрациях зародышей, малых по сравнению с длиной волны, линейные акустические характеристики (затухание и скорость звука) обычно малочувствительны к дефектам структуры. Напротив, нелинейность структурно-неоднородных материалов может намного (на два-три порядка) превышать их обычную молекулярную нелинейность. [c.125]

Появление характерных черт ламинарного потока в движении пара при среднем давлении может быть связано с явлением ударных волн. Скорость линейного потока, по элементарному расчету, достигает скорости звука. Однако, нам очень мало известно о свойствах потока газа при больших скоростях и малых давлениях. Повидимому, полученные в аэродинамической трубе данные, относящиеся к большим высотам и высоким скоростям, могут найти приложение к перегонке под вакуумом. Численный пример иллюстрирует это явление. Рассмотрим разгонку при атмосферном давлении вещества, имеющего молекулярный вес 200 и перегоняемого со скоростью 1 ООО г в час через цилиндрическую трубку диаметром 1,0 см и длиной 10 см, по которой проходит пар,—условия, которые могут быть легко осуществлены. Перепад давления будет порядка 1 мм рт. ст. и скорость пара составит около 400 см сек. Если теперь давление уменьшить до 75 мм рт. ст., то скорость увеличится до 4 ОООсж/сек,—величина, которая еще не является невозможной однако перепад давления при этом изменится лишь слегка. Следовательно, при этом нет необходимости в изменении скорости разгонки или конструкции приборов. Рассмотрим далее следующее десятикратное уменьшение давления. Если даже пренебречь расширением пара, по мере того, как он течет вдоль трубки, перепад давления становится того же порядка, что и суммарное давление в кубе, и скорость пара может достичь величины скорости звука. Очевидно, что такого рода работа невозможна [54]. Любые попытки достичь ее приведут или к уменьшению рабочей скорости, или же к увеличению давления в кубе, или к тому и другому. [c.393]

В последние годы для определения температуры стеклования успешно используются акустические методы 1[19]. В зтом случае измеренные значения Tg могут зависеть от частоты акустических колебаний (при дилатометрическом способе определения Tg может зависеть от скорости нагревания или охлаждения), и фактически измеряется температура механического стеклования [4]. Акустическими методами температура стеклования определяется по изменению температурного коэффициента скорости звука. В стеклообразном состоянии при неизменном характере молекулярной подвижности скорость звука линейно зависит от температуры. Выше Ткогда начинает размораживаться сегментальная подвижность микроброуновского типа, температурный коэффициент скорости звука резко изменяется. Точка на шкале температур, в которой наблюдается наиболее резкий излом температурной зависимости скорости звука (рис. 32), принимается за температуру стеклования. [c.93]

Процессы перехода к состоянию термодинамического равновесия в полимерах осуществляются за счет самых различных видов молекулярного движения. Каждому виду молекулярного двил екия соответствует определенный релаксационный процесс, который характеризуется своим временем релаксации. Для того чтобы наблюдать и исследовать какой-либо релаксационный процесс в полимерах и соответствующий ему тип молекулярного двил<еиия, необходимо, чтобы время воздействия на полимер (или время наблюдения) было соизмеримо со временем релаксации. Следовательно, для изучения релаксационных процессов акустическими методами (а это один из наиболее распространенных методов их изучения) необходимо, чтобы период звуковых колебаний был того же порядка, что и время релаксации полимера. Рассмотрим линейный аморфный полимер, находящийся в высокоэластическом состоянии. В этом случае число возможных конформаций, которые мол ет принимать каждая макромолекула, достаточно велико, и в полимере реализуются весьма разнообразные виды молеку-лг рного движения. Пусть в таком полимере распространяются звуковые колебания, частоту которых можно изменять в широких пределах. Если частота звуковых колебаний очень мала, т. е. период звуковых колебаний очень велик по сравнению с временем релаксации са- . ых больших кинетических элементов макромолекул, то энергия звуковых колебаний, которую получат за период элементарный объем полимера, будет быстро перераспределяться по всему объему полимера вследствие сегментальной подвижности микроброуновского типа (диффузии сегментов макромолекул). В этом случае процесс рассеяния энергии носит квазиравновес-ный характер, механические потери невелики, и полимер быстро восстанавливает свои размеры и форму пос.п -снятия приложенного внешнего напрял ения. Естественно, что и динамический модуль упругости полимера (а также скорость звука в нем) будет очень малым, т. е. такого л<е порядка, как и жидкости. [c.254]

Параметры, характеризующие динахМические вязкоупругие свойства полимеров, в основном определяются двумя факторами химическим строением и особенностями надмолекулярной организации. Существует четкая корреляция между химическим строением, структурой, молекулярной подвижностью полимеров и такими параметрами, 1как акорость звука, коэффициент поглощения, компоненты комплексных модулей упругости. Значения и характер изменения с частотой (или температурой) динамических -модулей упругости и скорости звука определяются как энергией связи атомов, составляющих основную цепь полимера, так и энергией взаимодействия элементов соседних полимерных цепей, т. е. энергией межмолекулярного взаимодействия. [c.257]