Вещество средне-статистические свойства

Точность экстраполяции можно повысить различными методами. Надежным является, например, метод, по которому экстраполируемую часть, общей кривой корректируют с учетом экспериментальных данных по изменению качества нефтепродуктов — аналогов прогнозируемого объекта, опережающих его по длительности хранения. Другой прием заключается в комплексном использовании статистических и информационных данных. Рассмотрим этот метод на обобщенном примере анализа тенденции увеличения смолистых веществ в реактивном топливе РТ при хранении. Топливо РТ было заложено на хранение в южной, средней и северной климатических зонах в наземных резервуарах с коэффициентом заполнения 0,87. Топливо хранили 3 года, через каждые 6 мес. определяли содержание смолистых веществ. Тенденция накопления смол представлена на рис. 34, Б. К моменту начала опытного хранения топлива РТ имелся опыт хранения топлива Т-1 в аналогичных условиях в течение 10 лет. Сопоставление физико-химических свойств топлив по предельным значениям ГОСТ [c.158]

Объекты, которыми занимаются эти науки отличаются друг от друга. Механика исследует состояние и движение одного или немногих тел макроскопических размеров движение космических тел или падающей дробинки описывается законами механики. Если же перед нами совокупность огромного числа частиц, размеры которых очень малы по сравнению со средними расстояниями между ними и размерами самой системы, то применение законов механики к частицам, конечно, вполне возможно, но практическое вычисление свойств всей совокупности, основанное на анализе движений частиц, немыслимо из-за чудовищного числа уравнений движения. Оказывается возможным изучение свойств таких совокупностей микрообъектов при помощи законов, которым подчиняется совокупность частиц, но которые лишены смысла в применении к одной частице. Это так называемые статистические законы, составляющие содержание статистической механики. Исследование свойств больших количеств молекул, из которых состоят предметы окружающего мира, началось раньше, чем было доказано существование самих молекул. Поэтому и некоторые общие законы (например, второе начало термодинамики) были сформулированы без каких-либо попыток связать их содержание с фактической молекулярной структурой вещества. Когда статистические закономерности были применены к совокупностям молекул, раскрылся глубокий смысл второго начала и были заложены основы статистической термодинамики. [c.5]

Эти небольшие статистические местные отклонения свойств вещества от средних величин имеют место постоянно и повсюду. Такими колебаниями плотности воздуха объясняется, например, рассеяние солнечных лучей земной атмосферой и голубой цвет неба. В некоторых случаях отклонения так велики, что заметны и в значительных массах вещества. Таковы флуктуации плотности вещества в критической области (опалесценция). Например, в двуокиси углерода вблизи критической точки среднее отклонение плотности от средней величины равно 1,6%. [c.105]

Кинетическая теория газов показывает, что такие понятия, как температура и давление, играющие основную роль в термодинамике, обладают по существу статистической природой, т. е. являются выражением некоторых свойств вещества, обусловленных совместным действием очень большого числа частиц. Температура определяется средней кинетической энергией поступательного движения, хотя кинетическая энергия отдельных частиц может значительно отличаться от этой величины. Точно так же давление газа выражает суммарный эффект ударов молекул о стенку сосуда и является величиной, средней для большого числа молекул, которые обладают в момент удара самыми различными количествами движения и ударяются о стенку под самыми различными углами. Статистической природой обладают и такие величины, как плотность. [c.210]

Зависимость теплоемкости от температуры. Связь между средней и истинной теплоемкостью. Теплоемкость сильно зависит от температуры. Эту зависимость нельзя определить через другие свойства вещества на основании законов термодинамики. Ее изучают экспериментально или вычисляют методами квантовой статистической физики. Найденную тем или иным способом зависимость теплоемкости от температуры выражают эмпирическими степенными рядами. Обычно такую зависимость в заданном интервале температур дают для теплоемкости, определенной при постоянном давлении. Например, зависимости истинной и средней мольной теплоемкостей при постоянном давлении можно записать так (соответственно) [c.53]

Среднее время т жизни флуктуаций концентрации в столь малых элементах объема, очевидно, должно зависеть от скорости диффузии. Оно не может быть меньше среднего времени, требующегося для перескока молекулы нз одного положения равновесия в другое. Экспериментальные данные показывают, что среднее время, проходящее между скачками молекулы из одного места в другое (соседнее), при Т = 300 К для низкомолекулярных жидкостей равно 10" — 10 с. Следовательно, даже для флуктуаций в объемах порядка 10 мл, т. е. микрофлуктуаций концентрации, условие (VII. 6) соблюдается. Следовательно, может наблюдаться заметное влияние микрофлуктуаций концентрации на термодинамические свойства вещества. Время, требующееся для поляризации низкомолекулярных маловязких жидкостей при наложении внешнего поля, обычно не превышает 10" с. Поэтому, когда раствор с развитыми флуктуациями концентрации находится в электрическом поле, его поляризация, а следовательно, и диэлектрическая проницаемость ведут себя так, как если бы раствор представлял собой обычную дисперсную систему с неоднородностями очень малых размеров. Диэлектрическая проницаемость такой системы уменьшается. Автором показано, что уменьшение диэлектрической проницаемости Де зависит от статистического среднего квадрата микрофлуктуаций концентрации [c.155]

Роль статистической механики в теоретическом обосновании методов расчета термических свойств газов аналогична роли актуарной статистики. Исходя из законов статистической механики нельзя предсказать время жизни отдельной частицы можно лишь оценить среднее время жизни большого числа частиц. При использовании мощного аппарата статистической механики необходимо, во-первых, знать, можно ли применять для описания распределения энергии частицы по различным степеням свободы и распределения энергии между молекулами законы классической механики или поведение частиц системы нужно рассматривать с точки зрения квантовой механики, и, во-вторых, необходимо знать способы усреднения или распределения энергии между различными состояниями частиц. Несмотря на то что квантовая механика лучше описывает энергетические свойства молекул, в некоторых случаях, когда энергетические уровни молекул полностью возбуждены и расстояния между дискретными уровнями малы по сравнению с величиной кТ, классическая механика позволяет также достаточно точно рассчитать термодинамические свойства веществ. Статистический расчет можно значительно упростить, если рассматривать координаты и моменты различных степеней свободы молекулы как независимые, а рассматриваемым молекулам приписать свойства частиц идеального газа. [c.48]

Выше мы видели, что спектр электронного поглош ения, работа выхода электрона в раствор существенно зависят от концентрации инертных солей в растворе. Ввиду принципиальной важности влияния растворенных веществ на свойства растворителя (и, конечно, раствора в целом), рассмотрим процесс растворения с помощью методов статистической механики. С этой целью выберем некоторую систему, моделирующую раствор, находящийся при постоянном объеме. Представим, что эта система состоит из набора ячеек, в каждой из них размещается по одному электрону, среднее число которых в единице объема равно N. (Можно каждую ячейку уподобить отдельно взятой молекуле растворителя). При образовании раствора молекулы растворенного вещества вытесняют из данного объема молекулы растворителя так, что в ячейках размещается п N молекул растворенного вещества, несущих не более одного электрона (в общем случае можно учесть и многоэлектронные системы, однако для простоты ограничимся таким рассмотрением). Положим, что свободная энергия системы с одним электроном в ячейке равна Ед. Тогда свободная энтальпия системы может быть записана в виде [c.46]

Флуктуация в широком смысле этого слова представляет собою самопроизвольные отклонения разнообразных физических величин от их средних значений, если эти величины носят статистический характер. К таким величинам, в частности, относятся все величины, которые зависят от случайностей хаотического теплового движения частиц, или, иначе, от молекулярно-кинетических свойств вещества, например плотность, давление, температура. Здесь мы остановимся на флуктуации плотности. [c.44]

Термодинамика поверхностных явлений рассматривает также возникновение и рост частиц новой фазы. Для многокомпонентных систем большое значение приобретают эффекты, связанные с изменением концентраций компонентов в поверхностном слое (адсорбционные явления). В однокомпонентных системах этому отвечает изменение плотности в объеме и в поверхностном слое. Рассмотрим определение термодинамических величин, относящихся к поверхностному слою. При переходе через межфазную границу средние значения молекулярных свойств вещества изменяются весьма сложным образом. Локальные значения плотности, удельной энтропии, энергии и других величин в принципе можно выразить через молекулярные свойства методами статистической термодинамики. Но это до сих пор еще не сделано. Их не удается непосредственно измерить с помощью макроскопического опыта,, так как толщина поверхностного слоя на границе раздела фаз имеет молекулярные размеры (порядка диаметра молекулы). Поэтому строение [c.207]

Эти небольшие статистические местные отклонения свойств вещества от средних величин имеют место постоянно и повсюду. [c.99]

По мере изменения свойств воды с ростом температуры изменяются и характеристики воды как растворителя в отношении отдельных примесей и способности их образовывать растворы. Между растворимостью веществ в водяном паре и энергией их кристаллической решетки должна существовать функциональная зависимость, которая может быть найдена из допущения простой схемы взаимодействия между водой (водяным паром) и находящейся в контакте с ней твердой фазой вещества. При этом исключительно большой интерес для установления структуры паровых растворов представляют определение статистической величины координационного числа т различных веществ в паровых растворах и сравнение с таковыми в водных растворах. Координационное число в паровых растворах определяется как среднее число постоянно сменяющихся молекул (или ассоциатов) воды, составляющих ближайшее окружение растворенных частиц (молекул или ионов), взаимодействующее с последними. Тогда можно записать реакцию [c.125]

Помимо вышеперечисленных факторов на величины молекулярных масс влияет полидисперсность смол и асфальтенов. Для таких веществ мол. масса является средней статистической величиной и определяется видом молекулярно-массового распределения и способом усреднения. В зависимости от способа у еднения различают среднечисловую (Мп) и средневесовую (Мц,) мол. массы. Первая определяется по коллигативным свойствам раствора и зависит от числа молекул, растворенных [c.49]

На третьем этапе исследований изучают влияние остаточных количеств вредного вещества на органолептические свойства пищевого продукта. Пищевые продукты исследуют в таком виде, в каком их обычно употребляют в пищу. Прежде всего отмечают внешний вид продукта как снаружи, так и на разрезе. Затем определяют его запах и привкус. По органолептическим свойствам продукт оценивают положительно в том случае, если средняя интенсивность постороннего привкуса и запаха не превышает 1 балла. Если изменения привкуса и запаха оценивают в 2 балла и их достоверность подтверждена статистически, то органолептические свойства пищевых продуктов изменены значительно. Результатом этих исследований должно явиться установление ПВор,, не ухудшающего органолептических свойств продукта. [c.29]

Флуктуации будут играть важную роль в последующем изложении. Поэтому поясним понятие флуктуации на известном примере хаотического движения коллоидной частицы в жидкости, открытого Р. Бро-уном в 1827 г. Лишь спустя 80 лет А. Эйнштейном и независимо М. Смолуховским была разработана теория броуновского движения, согласно которой перемещение частицы является результатом возникновения по разные ее стороны областей неодинаковой плотности жидкости, что приводит к мгновенной разности соударений окружающих ее частиц. Ситуация полностью описывается в рамках теории случайных процессов. Броуновское движение не прекращается во времени и это означает, что области неравномерной плотности вещества существуют всегда и при установившемся стационарном распределении жидкости или газа в объеме. Такие статистические все время возникающие и исчезающие области с большим или меньшим, чем в среднем, числом частиц в малом объеме и являются в данном примере флуктуациями. Следовательно, множество частиц обладает, и это является опытным фактом, еще одним важным свойством - иметь флуктуации - небольшие случайные отклонения от средних значений температуры, плотности, энергии, скорости движения частиц, положений атомных групп в молекуле и т.д. Во многих случаях флуктуации не приводят к заметному макроскопическому эффекту, ими вообще пренебрегают, например, в равновесной и линейной неравновесной термодинамике, кинетической теории газов и жидкостей и т.д. Вернемся, однако, к рассмотрению примеров самоорганизации системы вдали от положения равновесия, где они играют определяющую роль. [c.450]

Данная методика была апробирована не только в нашей лаборатории, но и в ряде других учреждений. В табл. 14 приведены сводные данные по ее апробации. Из таблицы видно, что минимальная сенсибилизирующая доза (DSM) колебалась от 5 до 150 мкг на животное. Однако оптимальные сенсибилизирующие дозы редко превышали 40 мкг, что и позволило рекомендовать 40 мкг как основную дозу. При использовании этой дозы сенсибилизирующий эффект был выявлен у 34 из 36 испытанных химических веществ средний балл реакций кожи на гаптен колебался от 2,0 0,3 до 0,3 0,2 (см. табл. 14). Следовательно, для ориентировочных опытов можно использовать данную дозу и лишь в сомнительных случаях необходимо ее увеличивать. Надежность дозы 40 мкг подтверждает и сравнение уровня сенсибилизации морских свинок при введении этой дозы с эффектом введения 500 мкг по методу Фрейнда. Из табл. 15 видно, что сенсибилизирующие свойства при введении 40 мкг в кожу уха были выявлены у 8 из 12 изученных веществ, а при введении 500 мкг в ПАФ — у 7 (причины отрицательного результата в этих опытах с диметилте-рефталатом были приведены выше). При этом средний балл реакций кожи на гаптен практически был одинаков и статистически достоверно отличался лишь в 2 случаях, да и то в опытах с NN — дифурфураль-р-фенилендиами-ном снижение среднего балла реакции при введении 40 мкг могло быть объяснено снижением концентрации тест-аллергена в 500 раз, а в опытах с диметилтерефта-латом разница была не в пользу метода Фрейнда. [c.100]

Рассмотрим больцмановский статистический ансамбль из большого числа компонентов. Пусть N - общее число компонентов вещества, каждый из которых характеризуется определенным значением качественной характеристики (свойством) Z Z -среднее свойство системы в целом. Определим вероятность существования ДЛ компонентов со свойством Z.. Известно, что вероятность такого события определяется биноминальным (бернуллневским) распределением [c.220]

Показано, что МСС можно рассматривать как статистический ансамбль квазичастиц (псевдокомпонентов), средние энергетические характеристики молекулярных орбиталей которых определяют реакционную способность, термостойкость и другие свойства. Химическая активность нефтяных систем обусловлена особыми квазичастицами, включающими в определенной статистической пропорции все компоненты системы. Реакционная способность системы в целом обусловлена характеристиками электронной структуры этих частиц. Для углеводородных систем можно эмпирически определить параметры реакционной способности. Предложены способы определения энергии этих псевдомолекулярных орбиталей, основанные на установленной взаимосвязи интефальных показателей поглощения молекул органических соединений с их усредненными по составу эффективным потенциалом ионизации (ПИ) и сродством к электрону (СЗ). Установлено, что энергии псевдомолекулярных фаничных орбиталей определяют реакционную способность МСС в процессах полимеризации и олигомеризации, реакционную способность ароматических фракций в процессах карбонизации, растворимость асфальтенов. Исследованы эффективные СЭ и ПИ высокомолекулярных соединений и различных фракций, в том числе асфальто-смолистых веществ (АСВ). Доказана повышенная электронодонорная и элекфоноакцепторная способность последних. На основе представлений о поливариантности химических взаимодействий в многокомпонентных системах и образования [c.223]

Распределение (2) означает сопряженность различных компонентов ММС в единую статистическую энергетическую систему. Различные по химическому составу системы в различных процессах при условии совпадения средних значений энергии Гиббса и ЭРК проявляют близкие химические и физические свойства. Из свойств гауссова распределения следует самовоспроизводисмость. устойчивость МСС. Каждая фракция имеет свои средние энергетические характеристики и может рассматриваться как некоторая псевдо(квази)-частица. Та КИМ образом, понятие групповых компонентов (фракций) имеет глубокую термодинамическую основу. Предложенная модель сложного вещества подтверждается многочисленными физико-химическими экспериментами и данными наблюдений природных явлений. [c.11]

Флуктуации плотности — случайные локальные сгущения и разрежения вещества. Анизотропные флуктуации — случайные локальные отклонения свойств жидкости от изотрошюго поведения. Флуктуации концентрации — случайные локальные отклонения от среднего состава раствора. Флуктуации плотности, концентрации и анизотропные флуктуации статистически независимы друг от друга. Флуктуации плотности и флуктуации концентрации в среднем (т. е. статистически) не связаны с локальными отклонениями жидкости от изотропного поведения. Это позволяет отнести флуктуации плотности и концентрации к группе так называемых изотропных флуктуаций. [c.127]

Основываясь на выводах статистической механики, Камаль н Канджар [17, 18] вывели формулу, с помощью которой высчитываются коэффициенты диффузии в нескольких десятках случаев со средней погрешностью около 13% по отношению к найденным экспериментально. Эти авторы считают, что коэффициент диффузии можно определять как произведение двух функций Р ш Н (функция Р зависит от свойств растворителя, Н — от свойств растворенного вещества) [c.496]

Состояние вещества может быть описано двояким способом. Во-первых, мы можем охарактеризовать макросостояние следующими параметра.ми давление, объем и температура. Эти статистические величины и характеризуют средние свойства большого числа молекул (атомов). Во-вторых, можно задать положение каждой молекулы в пространстве, направление и скорость ее движения, т. е. охарактеризовать микросостояние вещества. При этом одно и то же малросостояние возможно при самых различных микросостояниях. [c.81]

При общей очистке стоков с переменным составом неэффективно использовать специфические сорбенты, обладающие селективными свойствами. Так, если очистку общих стоков химического предприятия ведут на сугубо микропористом ГАУ, обладающем хорощей емкостью по ароматическим соединениям, то в первый период работы на АУ извлекается 70—80% органических веществ, а при изменении состава сточных вод — лишь 20— 40% загрязнений. Фирмой algon Согр. выполнен большой статистический анализ 222 случаев сорбционной очистки на АУ промышленных стоков 68 производств 15 отраслей. Оказалось, что в 5 случаях из 8 содержание общего органического углерода (ООУ) снижалось более чем на 90%, и лишь в двух менее чем на 85% в 6 случаях из 7 цветность снижалась более чем на 95% и лишь в одном — менее чем на 90%. В целом, в Д проб исходное содержание ООУ было выше 100, но менее 1000 мг/дм , и в стольких же выше 1000 мг/дм . На 137 обследованных химических предприятиях с ООУо= 19—75 500 мг/дм средний эффект снижения ООУ был 85% при Ду = 0,08—348 г/дм эффект при удалении из них фенола (Со = 0,1—5325 мг/дм ) составил 98—99% (Ду = 0,2—22,2 г/дм ). [c.78]

С помощью низкоскоростной ультрацентрифуги, описанной в предыдущем разделе, можно наиболее надежно определить кривые распределения частиц коллоидных веществ. Изменяя скорость вращения и вязкость среды, можно сделать этот метод применимым как для веществ с радиусом частиц в несколько миллимикронов, так и для суспензий с радиусом частиц в несколько микронов. Кроме кривой раепределения, этим способом могут быть получены данные о площади поверхности частиц и о зависимости поглощения света от величины частиц для сложных красителей, эмульсий, мицел-лярных растворов поверхностноактивных веществ, сажевых наполнителей и тому подобных веществ. Метод ультрацентрифугирования не дает данных о форме частиц (такие данные могут быть получены с помощью электронного микроскопа), но зато он имеет то преимущество, что из полученных кривых распределения может быть определена истинная статистически средняя величина частиц, в то время как электронный микроскоп и световой микроскоп часто дают сомнительные результаты из-за нехарактерности исследуемых участков, случайно попавших в поле зрения. С помощью ультрацентрифуги получается средневесовая, а не среднечисленная величина частиц, что позволяет установить связь величины частиц с определенными физическими свойствами, как, например, со светопоглощением. [c.511]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология