Свойства веществ в различных состояниях

В учении об агрегатных состояниях рассматриваются взаимодействия молекул в газах, жидкостях и кристаллах, а также свойства веществ в различных агрегатных состояниях. Этот [c.18]

Рентгенографические методы анализа щироко используются для изучения структуры, состава и свойств различных материалов, и в том числе, строительных. Широкому распространению рентгенографического анализа способствовала его объективность, универсальность, быстрота многих его методов, точность и возможность решения разнообразных задач, часто не доступных для других методов исследования. С помощью рентгенографического анализа исследуют качественный и количественный минералогический и фазовый состав материалов (рентгенофазовый анализ) тонкую структуру кристаллических веществ — форму, размер и тип элементарной ячейки, симметрию кристалла. Координаты атомов в пространстве (рентгеноструктурный анализ) степень совершенства кристаллов и наличие в них зональных напряжений размер мозаичных блоков в монокристаллах тип твердых растворов, степень их упорядоченности и границы растворимости размер и ориентировку частиц в дисперсных системах текстуру веществ и состояние поверхностных слоев различных материалов плотность, коэффициент термического расширения, толщину листовых материалов и покрытий внутренние микродефекты в изделиях (дефектоскопия) поведение веществ при низких и высоких температурах и давлениях и т. д. [c.74]

Транспорт компонента разделяемой газовой смеси через пористую основу мембраны осуществляется одновременно несколькими механизмами переноса, в зависимости от структуры матрицы, свойств веществ и термодинамических параметров процесса. В общем случае движение компонентов смеси может вызываться конвективно-фильтрационным переносом, различного вида скольжениями вдоль поверхности пор, объемной диффузией, баро- и термодиффузией, кнудсеновской диффузией (эффузией), поверхностной диффузией, пленочным течением вследствии градиента расклинивающего давления, капиллярным переносом конденсированной фазы в анизотропных структурах. Вещество в порах скелета мембраны, как показано ранее, может находиться в виде объемной газовой фазы, капиллярной жидкости и адсорбированной пленки. Для каждого из этих состояний возможно несколько механизмов переноса, взаимосвязанных между собой. Не все виды переноса равнозначны по своему вкладу в результирующий поток веществу, поэтому при вычислении коэффициента проницаемости необходимо определить условия, при которых те или иные формы движения вещества являются доминирующими [З, 9, 10, 14—16]. [c.54]

Таким образом, к началу XX века определялись основные направления физической химии как науки, изучающей строение вещества и его свойства в различных агрегатных состояниях, химическую термодинамику, включая термохимию и учение о равновесиях, растворы, в том числе и коллоидные, кинетику химических реакций и электрохимию. [c.18]

Теория соответственных состояний. Эта теория, основанная на подобии зависимости физико-химических свойств двух различных веществ от независимых параметров, приводит к важным обобщениям и дает возможность решать многие задачи, возникающие при проектировании технологического процесса. [c.90]

Абсолютные значения энергии Гиббса системы определить невозможно, поскольку в энергию Гиббса входит величина энтальпии. Величину энергии Гиббса можно лишь выразить в виде разности энергий Гиббса двух различных состояний, одно из которых принято за стандартное. В гл. VIII приведены термодинамические величины для стандартного состояния каждого из элементов, входящих в органические соединения, а также данные для некоторых важных неорганических соединений. Аналогичные величины для стандартных состояний органических веществ представлены в виде таблиц в последующих главах. Эти таблицы содержат величины энергии Гиббса, отвечающие образованию соединения в его стандартном состоянии из элементов, находящихся в своих стандартных состояниях. Для соединений в качестве стандартного желательно выбирать такое состояние, которое отвечало бы наибольшему удобству при использовании, поэтому для большинства приведенных соединений в качестве стандартного используется состояние гипотетического идеального газа при давлении 1 атм. Для некоторых соединений, обладающих очень низким давлением пара, термодинамические данные указаны для твердого или жидкого состояния. В принципе стандартное состояние идеального газа можно использовать непосредственно в расчетах при малых давлениях газовой фазы при расчете термодинамических свойств веществ при более высоких давлениях нетрудно внести соответствующие поправки к свойствам вещества в состоянии идеального газа, обусловленные его неидеальным поведением при высоком давлении. Энергия Гиббса, связанная с образованием соединения в стандартном состоянии идеального газа, чистой жидкости или в твердом состоянии при давлении 1 атм из элементов, взятых в их стандартных состояниях, называется стандартной энергией образования Гиббсаи обозначается надстрочным индексом градус AGf. [c.135]

Следовательно, хрупкость и пластичность, если исключить металлы с г. ц. к. решеткой, являются свойствами, характеризующими различные состояния вещества в зависимости Ът температуры и скорости деформации. Иначе говоря, потенциальные возможности обоих видов разрушения заложены во всех материалах. [c.173]

Наиболее полной по числу рассмотренных соединений различных классов является монография [2], переведенная на русский язык [3]. В ней приведены таблицы свойств для 731 соединения, в том числе 48 простых веществ и некоторых важнейших неорганических соединений, 376 углеводородов, 69 кислород-, 33 азот-, 86 галоген-и 119 серусодержащих органических соединений. В таблицах в интервале температур от 298 до 1000 К описаны важнейшие термодинамические свойства веществ в состоянии идеального газа, а в кратких обзорах, сопровождающих каждую таблицу, приведены также иногда некоторые свойства веществ в конденсированном состоянии (энтропия, энтальпия образования, энтальпия испарения). Обширные систематизированные данные о термодинамических свойствах углеводородов и серусодержащих веществ имеются в справочнике [4] и его последующих изданиях, а также в дочерних справочниках, содержащих узкоспециализированную информацию (например, [5, 6]). Термодинамические свойства как неорганических, так и органических химических соединений, за исключением тех, что рассмотрены в справочниках [4, 5], можно найти в фундаментальном издании [7]. Хотя круг веществ, представленных в этом справочнике, весьма обширен, таблицы термодинамических свойств веществ содержат гораздо больше пробелов, чем численных данных. Следует также сказать, что справочники [4—7] почти недоступны даже специалистам, особенно их последние издания. [c.3]

Вероятность различных состояний вещества (газ, кристаллическое, жидкое) можно описать как некоторое его свойство и количественно выразить значением энтропии 5 (в Дж/град-моль). Энтропии [c.170]

Физическая химия изучает различные свойства веществ в зависимости от их химического состава, строения и внешних условий, влияние внешних условий и воздействий на протекание химических реакций и закономерности химических процессов. Основное внимание в физической химии уделяется изучению направления и скорости химического процесса, а также его конечного результата, т. е. состояния равновесия, а главной задачей является предсказание хода химического процесса и его результата. Важной проблемой современной физической химии является установление связи между строением вещества и его реакционной способностью. [c.5]

Физические стадии очень разнообразны в различных процессах в тс же время любой процесс связан с переводом веществ (материально-энер-гетических потоков) из одних состояний (вход) в другие (выход), а всякое воздействие направленно влияет через определенные свойства веществ, поэтому их знание и учет при выборе воздействий является основным фактором, предопределяющим вид и характер воздействия. [c.20]

Диаграммой состояния называют такое геометрическое построение, которое отражает зависимость между различными свойствами вещества в системе (Р, Т, число молей и другие). С помощью диаграммы состояния определяют состояние системы при любом значении переменных и рассчитывают число фаз, используя правило фаз. При построении диаграмм состояния воды и бензола не учитывается изменение объема жидкости и твердого тела при фазовых переходах. При учете изменения объема в условиях фазового перехода необходимо переходить от изображения на плоскости к изображению объемного типа-Однако плоская диаграмма более наглядна. [c.163]

Выбор типа воздействия и изменение свойств вещества, например его агрегатного состояния, могут существенно повлиять на эффективность процесса, что подтверждается данными табл. 8.3 (на примере синтеза озона), хотя результаты различных исследователей имеют большое расхождение [21]. При увеличении поглощаемой дозы выход озона проходит через максимум и затем достигает стационарной величины выход также возрастает с увеличением мощности дозы и уменьшается с ростом температуры. Наряду с образованием озона наблюдается также его распад. [c.183]

Состояние любой совокупности частиц можно охарактеризовать двояко 1) указать значения непосредственно измеряемых свойств вещества, таких, например, как его температура и давление это характеристика макросостояния вещества 2) указать мгновенные характеристики каждой частицы вещества — ее положения в пространстве, скорости и направления перемещения это характеристика микросостояния вещества. Так как тела состоят из огромного числа частиц, то данному макросостоянию отвечает колоссальное число различных микросостояний при не- [c.33]

Полезно подчеркнуть, что свойства веществ в кристаллическом состоянии зависят не только от состава и условий существования, как в случае газов и жидкостей, но и от внутреннего строения. Так, хорошо известно, что хотя алмаз и графит совершенно одинаковы по составу, однако по своим свойствам они резко различны. Алмаз, например, обладает наибольшей твердостью по сравнению со всеми другими природными материалами (вспомним алмазное бурение) графит же, наоборот, очень мягок и применяется для смазки трущихся металлических поверхностей, изготовления карандашей и т. д. [c.121]

Расчет свойств смесей различных веществ в различном агрегатном состоянии можно осуществить с помощью уравнения Гиббса—Дюгема. Это уравнение можно составить для неоднородной по составу системы на основе уравнения энергии Гиббса, [c.148]

Подобное же влияние, как было показано автором, оказывают и все разрыхления внутренней структуры, а также и различные нарушения правильной кристаллической структуры. Этим же обусловливается и различие соответствующих свойств вещества в кристаллическом и в аморфном (в частности, в стеклообразном) состояниях. Вещество всегда много более активно (и следовательно, менее устойчиво) в стеклообразном состоянии, чем в кристаллическом, так как обладает более высокими растворимостью, химической активностью и др. [c.358]

Исследование процессов образования таких пленок на различных металлах показало, что толщина их в зависимости от условий колеблется в пределах от 10—15 до 200—400 А. Начиная с толщины 200—400 А, пленки уже изменяют внешний вид металла и пои дальнейщем увеличении толщины придают ему цвет, свойственный данному окислу. Очевидно, что пленки состоят не из одного слоя молекул окисла, а содержат различное и иногда значительное число их. Нужно заметить, что свойства вещества в такой поверхностной пленке могут в той или иной степени отличаться от свойств его в свободном состоянии. [c.377]

Общие соотношения. В настоящее время данные по термодинамическим свойствам веществ и параметрам реакций систематизированы в различных справочных изданиях. Термодинамические функции Я, 5, О, От — Нт,)1т, Нт — Н°т) т, и. А, а также Ср и Си являются функциями состояния, т. е. их изменение в ходе процесса равно разности между значениями их в конечном и в начальном состояниях. Таким образом, изменение каждой из -этих функций в результате реакции равно алгебраической сумме значений ее для соответствующих количеств начальных веществ и конечных продуктов реакции [c.52]

Неприменимость простых аддитивных схе>1, основанных на использовании постоянных инкрементов, относящихся к данному виду атомов (или к связи между атомами определенного вида), обусловлена взаимным влиянием атомов, т. е. различным состоянием атомов данного вида (или связей между ними), которое определяется характером насыщения других валентностей этих атомов. Для получения расчетных данных, удовлетворительно согласующихся с экспериментальными (или для решения вопросов теоретического характера), разными авторами были разработаны более сложные аддитивные методы расчета термодинамических свойств веществ. [c.214]

Во-вторых, оно привело к возможности изучения количественной связи между различными дефектами структуры и тонкими различиями термодинамических свойств веществ. Так, образование вакансий в кристаллической решетке, естественно, сопровождается поглощением энергии. Повышение концентрации вакансий, наблюдаемое в некоторых металлах при повышении температуры, вносит свой вклад в теплоемкость, энтальцию и энтропию вещества. Такие равновесные концентрации ваинсий отвечают устойчивому состоянию металла при данной температуре. Их только условно можно относить к дефектам структуры. [c.29]

Так как свойства вещества — механические, электрические, оптические, химические — определяются энергетическим состоянием валентных электронов, то в первую очередь нас интересует соответствующий участок энергетического спектра. Параметры последнего — значения ширины валентной, запрещенной зон, зоны проводимости и положение различных локализованных уровней — могут быть определены путем изучения оптических спектров, электропроводности и других свойств твердого вещества (см. гл. IX). Зная эти параметры, можно решать обратную задачу определять по ним неизвестные нам свойства вещества. Не случайно общепринятое деление твердых веществ на изоляторы, проводники, полуметаллы и металлы основывается на значениях ширины запрещенной зоны. Возьмем, например, ряд простых веществ алмаз, кремний, германий, олово, свинец. Каждое из этих вещёств по-своему замечательно и каждое используется как незаменимый материал, но в совершенно различных областях техники, а кремний и германии находят применение в полупроводниковой технике. Природа данных веществ изменяется скачками, как атомные номера соответствующих элементов. Скачками изменяется и ширина запрещенной зоны при переходе от одного аналога к другому. Для алмаза эта величина составляет 5,6 эВ. Это — изолятор, самое твердое из веществ. Для кремния она равна 1,21 эВ. Такой энергетический барьер уже много доступнее для валентных элек- тронов отсюда полупроводниковые свойства данного вещества. Ширина запрещенной зоны германия 0,78 эВ — он полупроводник с высокой подвижностью носителей тока — электронов и дырок. Наконец, серое олово по ширине запрещенной зоны, равной всего 0,08 эВ, занимает последнее место в данном ряду и относится скорее к металлам, чем к полупроводникам, а белое олово — настоящий металл. Так с изменением ширины запрещенной зоны закономерно изменяется природа твердого вещества. [c.105]

В методе соответственных состояний утверждается, что некоторые из термодинамических свойств веществ при одинаковых значениях приведенных параметров должны быть одинаковыми. Это утверждение назьшается законом соответственных состояний, который является лишь приближенным правилом. Ньютон (1935) на основании экспериментальных данных для Р, У и Г показал, что для различных газов при одинаковых параметрах коэффициенты фугитивности у = //Р близки между собой. Итак, у = /(я, т) является однозначной функцией от приведенных давления и температуры. Зависимость у = /(я, т) представлена на рис. 98. Метод соответственных состояний позволяет очень легко определить коэффициенты фугитивности, а также и фугитивность / = уР, если известны критическая температура и давление. [c.276]

Вероятность различных состояний вещества (газ, твердое, жидкое) можно описать как некоторое его свойство, количественно выразить значением энтропии 5 (в дж/моль-град или кал/моль-град). Энтропии веществ, как и их теплоты образования, принято относить к определенным условиям, обычно для температуры 25°С (298°К) и давления [c.203]

В заключение следует еще раз отметить, что основное достоинство вириального уравнения состояния состоит в его теоретически обоснованной связи с межмолекулярными силами. Можно считать, что именно эти силы взаимно связывают множество различных макроскопических свойств вещества. Таким образом, если межмолекулярные силы известны с достаточной [c.9]

При расчете процессов и аппаратов приходится пользоваться различными данными о физических свойствах веществ (плотность, вязкость и др.) и параметрами, характеризующими состояние этих веществ (скорость, давление и др.). Все эти величины могут измеряться различными единицами. [c.23]

Вероятность различных состояний вещества (газ, кристаллическое, жидкое) можно описать как некоторое его свойство и количественно выразить значением энтропии 5 [в Дж/(К-моль) ]. Энтропию веществ, как их Hf, принято относить к стандартным условиям. Значения 5298 некоторых веществ приведены в таблице 16. [c.125]

В данном примере рассматривается классическое решение Стефана—Неймана. Пусть твердое тело имеет начальную постоянную температуру Тц. В момент времени I -= О температура поверхности повышается до Т,, которая выше температуры плавления Физические свойства фаз различны, но они не зависят от температуры, а изменение фазового состояния включает в себя скрытую теплоту плавления к. Спустя некоторое время I толщина расплавленного слоя будет составлять X/ (О и в каждой фазе будет свое распределение температуры, но температура поверхности раздела фаз будет равна Тт (рис. 9.4). Тепло передается от внешней поверхности через расплав к поверхности раздела, где некоторое количество тепла затрачивается на плавление дополнительной порции твердого вещества, а остаток тепла передается дальше в твердую фазу. [c.263]

Кроме того, обратимые процессы характеризуются еще и тем, что между свойствами вещества, претерпевающего обратимое изменение состояния, существует в течение всего процесса определенная зависимость, выражаемая его уравнением состояния, тогда как при необратимости процесса само понятие давления, температуры и других параметров, определяющих состояние системы, часто теряет всякий смысл, ибо в различных точках в тот же самый момент эти величины могут обладать совершенно различными численными значениями. [c.93]

Все жидкости и твердые тела ограничены внешней поверхностью, на которой они соприкасаются с фазами другого состава и структуры, например, с паром, другой жидкостью или твердым телом. Свойства вещества в этой межфазной поверхности, толщиной в несколько поперечников с1,томов или молекул, отличаются от свойств внутри объема фазы. Внутри объема чистого вещества в твердом, жидком или газообразном состоянии любая молекула окружена себе подобными молекулами. В пограничном слое молекулы находятся во взаимодействии или с разным числом молекул (например, на г])анице жидкости или твердого тела с их паром), или с молекулами различной химической природы (например, на границе двух взаимно малорастворимых жидкостей). Чем больше различие в напряженности межмолекулярных сил, действующих в каждой из фаз, тем больше потенциальная энергия межфазовой поверхности, кратко называемая поверхностной энергией. [c.292]

Кроме описанных для исследования свойств веществ и их строения в различных состояниях в настоящее время используется целый ряд других методов. [c.54]

Газовые системы являются наиболее наглядными моделями при изучении законов термодинамики и кинетики. Поведение газов в различных условиях необходимо знать для объяснения свойств веществ в конденсированных состояниях. Так, от свойств идеальных газов можно легко перейти к свойствам идеальных жидких растворов, а затем и к свойствам реальных растворов. Именно поэтому универсальная газовая постоянная входит в уравнение состояния не только идеального газа, но и реальных газов, в уравнения для осмотического давления растворов и для электродвижущей силы гальванических элементов. [c.9]

Когезионные свойства полимеров. Силы К. определяют комплекс физич. и физико-химич. свойств вещества агрегатное состояние, летучесть, растворимость, механич. характеристики, поверхностные свойства и т. д. Энергия межмолекулярного взаимодействия и, как следствие, механич. свойства линейных полимеров зависят прежде всего от след, основных факторов 1) типа и числа атомных групп, входящих в состав молекулярной цепи, и 2) геометрич. формы и длины макромолекулы. Эпергия К. различных групп, встречающихся в полимерах, колеблется в довольно широких пределах от 1,6 до 37 кдж/молъ (от 0,4 до 8,7 ккал/молъ) (см. табл. 3). Механическая (когезионная) прочность полимерных материалов обычно хорошо ког)пелирует с энергией К. взаимодействующих групп.Так, полярные карбо-и гетероцепные полимеры при прочих равных условиях (средней длине цепи, полидисперсности, степени кристалличности, разветвленности и т. п.) обладают более высокими прочностными характеристиками, чем неполярные. [c.520]

На рис. 16-5 дано графическое представление молярных энтропий чистых элементов в различных физических состояниях. Все металлические твердые вещества обладают энтропией, не превышающей величины 80 энтр.ед. моль между 130 и 180 энтр.ед. моль атомных газов имеют еще более высокие значения. Хотя абсолютные энтропии вычисляются при ПОМОПЩ третьего закона термодинамики лишь на основе измерения тепловых свойств веществ, они позволяют получить [c.64]

Состояние любой совокупности частиц можно охарактсризоиать двояко 1) указать значения непосредственно измеряемых свойств вещества, таких, например, как его температура и давление это характеристикн жакросостояния вещества 2) указать мгновенные характеристики каждой частицы вещества — ее положение в пространстве, скорость и направление перемещения это характеристики микро со стояния вещества. Поскольку тела состоят из огромного числа частиц, то данному макросостоянию отвечает колоссальное число различных микросостояний, так как при неизменном состоянии вещества, например, его температуры, положение частиц и скорость их движения в результате их перемещения претерпевают непрерывные изменения. [c.176]

Абсолютные значения многих термбдинамических - функций (внутренней энергии, энтальпии и др.) для какого-нибудь данного вещества в настоящее время неизвестны, но изменения этих функций при переходе вещества из одного состояния в другое часто могут быть определены. Это дает возможность характеризовать значение рассматриваемой функции в интересующем состоянии по сравнению до значением ее в другом состоянии. Сопоставляя значения функции для различных состояний данного вещества, рассматривают отличие их от значения, относящегося к одному определенному состоянию (стандартное состояние). Так, свойства компонентов в растворах различной концентрации сравнивают со свойствами тех же компонентов в чистом состоянии при той же температуре, свойства неидеальных газов часто сопоставляют со свойствами их в состоянии идеального газа при той же температуре и при том же давлении (или при давлении р=1 атм). [c.183]

Термохимические таблицы, изданные под редакцией Сталла (1965 г.), содержат сводку данных о различных термодинамических свойствах большого числа веществ при 298,15 К и высоких температурах (до 6000 К). В 1966 и 1967 гг. вышли дополнения таблиц 22 и позднее 2-е издание, в котором ряд данных был обновлен и включены новые вещества и частицы. Это издание содержит данные примерно для 1100 преимущественно неорганических веществ, различных их форм состояния и различных частиц — атомов, молекул, радикалов, их ионов и др. Для каждого из них приведены значения Ср, 5т — (Сг — Я29з)/Т , АЯ г и AGf.т иJg/< f, г для обширной области температур. (Для значительной части веществ и частиц расчет произведен от О до 6000 К.) Приведены обоснова- [c.76]

СТАБИЛИЗАЦИЯ (лат. 51аЫ115 — устойчивый) — этот термин в химии характеризует устойчивость определенного состояния, положения или свойств вещества, системы, процесса. Например, для стабилизации неустойчивых коллоидных систем добавляют желатин, белки, мыла, изменяющие условия взаимодействия частиц основного вещества со средой. Для С, полимеров, резины от действии окислителей, света и т. п. добавляют различные антиоксиданты. Процесс С. имеет большое практическое значение для хранения моторного топлива, взрывчатых веществ, мономеров, фотоэмульсий и др. [c.235]

Предметом классической термодинамики является изучение законов взаимных превращеий различных видов энергии, связанных с переходами энергии между телами в форме теплоты и работы, а также обобщение зависимостей между различными свойствами веществ и систем в равновесном состоянии. [c.13]