Упругость кристалла и газа

Таким образом, в отличие от кристаллических веществ, у которых способность возвращаться в исходное состояние после прекращения действия внешней силы обусловливается взаимным притяжением частиц, высокоэластические свойства обусловлены тепловым движением звеньев цепей, действующим в направлении увеличения числа различных конформаций макромолекулы ( 22), что сопровождается возрастанием термодинамической вероятности и, следовательно, возрастанием энтропии ( 81). В этом отношении упругие свойства высокоэластичных полимеров ближе к упругим свойствам газов, так как в газах упругость тоже определяется не взаимным притяжением частиц, как в кристаллах, а тепловым движением молекул, и расширение газа так же сопровождается возрастанием его энтропии, как и возвращение полимера в первоначальное состояние. [c.567]

Следует еще раз подчеркнуть, что причиной упругости высокоэластичного полимера (как и газа) является тепловое движение молекул, а не изменение энергии их взаимодействия, как в случае упругости кристалла. [c.253]

Таким образом, эластичность резины и других подобных ей высокомолекулярных материалов не похожа на упругость кристаллов, так как кристаллы при деформации изменяют запас своей энергии, в то время как эластичные полимеры изменяют только форму своих молекул, но не энергию их взаимодействия. Интересно, что высокомолекулярные вегцества в своих упругих свойствах как бы воз-враш аются к газам, обычно состоящим из слабо взаимодействующих малых молекул. [c.15]

При конструировании важно установить распределение деформаций конструкции, возникающих в процессе эксплуатации под влиянием приложенных напряжений. Напряжения могут возникать из-за давления, создаваемого жидкостью или газом, течением жидкости или неоднородным температурным расширением при изменениях температуры. Упругие свойства часто считают не зависящими от структуры, но существуют ситуации, когда такое утверждение становится неверным. Отдельные зерна металлических кристаллов в отношении упругих свойств анизотропны. Таким образом, упругие постоянные зависят от ориентации зерна по отношению к ориентации приложенных напряжений. В процессе производства деталей может возникнуть преимущественная ориентация отдельных зерен, что и создает упругую анизотропию. Весьма вероятно, что различные степени преимущественной ориентации приводят к довольно широкому разбросу данных по упругим свойствам металлов и сплавов. Вследствие того что этот разброс может вызывать появление погрешности, достигающей в некоторых случаях при расчетах деформаций 20 %, эта тема детально рассматривается в настоящем параграфе. Таблица 3, 4.5,8 — лишь пример того типа информации, которая встречается в литературе. Можно полагать, например, что стали с 5—9 %-ным содержанием хрома должны иметь примерно те же значения модуля Юнга, что и стали, содержание хрома в которых близко к указанному. [c.196]

Продукты реакций всплывают на поверхность металла и удаляются в виде шлака. Удаление газов упрочняет структуру стали. Ванадий также взаимодействует с растворенным в стали углеродом, образуя твердые и жаропрочные карбиды. Карбиды, распределяясь в железе, препятствуют образованию крупных кристаллов сталь получается мелкозернистой, твердой и ковкой с повышенной упругостью. [c.509]

Несмотря на ряд серьезных допущений, представление потенц. энергии с помощью потенциалов Н. в. позволяет с хорошей точностью судить о конформации молекул, равновесной кристаллич. структуре, рассчитывать частоты внутри- и межмол. колебаний, упругие св-ва в-ва, термодинамич. ф-ции, локальную структуру дефектов в кристаллах, ф-ции радиального распределения в жидкостях, вириальные коэф. в газах, параметры адсорбции газов на твердых телах и т. п. Полезным св-вом модели атом-атомных потенциалов является возможность описания одними и теми же потенциалами широкого круга родственных по хим. строению мол. систем ( переносимость потенциалов). [c.200]

Когда луч света проходит через жидкость или газ, небольшая его часть рассеивается. Идеальное кристаллическое твердое тело не рассеивает излучение, так как излучение, рассеянное единичным кристаллом, будет исчезать в результате интерференции с излучением, рассеянным другим единичным кристаллом. Механизм рассеяния света включает поляризацию молекул или атомов электрическим полем. При этом электрическое поле излучения индуцирует в атомах или молекулах быстро флуктуирующий диполь. Как говорится в разд. 20.13, флуктуация диполя ведет к испусканию электромагнитных волн в различных направлениях при той же частоте, что и у падающего света, — это рассеянное излучение. Такое рассеяние, называемое рэлеевским, можно рассматривать как упругое рассеяние фотона молекулой. [c.477]

Таким образом, в общем случае упругость обусловлена изменением свободной энергии тела в процессе деформации В частных случаях, в зависимости от степени приближения вещества к идеальному газу или идеальному кристаллу, решающее значение имеет или энтропийный фактор, или приращение внутренней энергии (долю каждого из этих факторов можно определить методом дифференциального термического анализа) Если у каучуков энтропийная доля велика, то она гораздо меньше у винильных полимеров, целлюлозы и ее эфиров [c.374]

Применяя принцип Ле-Шателье к гетерогенному экзотермическому процессу абсорбции компонента газовой смеси жидкостью, мы устанавливаем, что равновесная концентрация газа в жидкости или равновесная степень абсорбции газового ком-понента (выход продукта) будет увеличиваться при понижении температуры и повышении общего давления, а также при уменьшении упругости поглощенного компонента над жидкостью. Уменьшение же упругости может быть достигнуто при выводе продукта из зоны абсорбции, например, путем осаждения его в виде твердых кристаллов. Повышение концентрации (парциального давления) поглощаемого компонента в газовой смеси вызывает увеличение равновесной концентрации его в жидкости, но степень абсорбции может не увеличиваться. [c.60]

Ангармонизмы колебаний кристаллической решетки обычно существенны в двух случаях либо при высоких температурах, когда относительные смещения соседних атомов становятся значительными и проявляется нелинейный характер упругих межатомных сил. Либо даже в низкотемпературной области при объяснении явлений, полностью обусловленных ангармоничностью колебаний кристалла. Примером явлений, необъяснимых с точки зрения гармонического приближения, может служить любой процесс, определяемый взаимодействием в газе фононов. [c.149]

К переменным величинам, которые необходимо контролировать в процессе роста кристаллов из паровой фазы, относятся пересыщение, температура, при которой идет рост, давление в системе и скорость подачи пара, зависящая в некоторой степени от устройства прибора для выращивания и от разбавления пара тем или иным газом-носителем. В общем слу.чае выращивание из пара, разбавленного газом, меньше поддается контролю, чем выращивание в закрытой системе, и поэтому его не применяют для веществ, имеющих достаточно большую величину упругости пара. Лучшие кристаллы получаются, по-видимому, в системе, близкой к равновесию и имеющей относительно малую разность температур между питающим веществом и поверхностью растущего кристалла. Если желательно ускорить транспортировку пара к растущему кристаллу, не применяя газа-носителя, то этому может помочь размещение источника пара вблизи кристалла кроме того, можно увеличить подачу вещества к кристаллу, повысив температуру в зоне роста кристала и уменьшив давление в системе, хотя это может сузить область метастабильного пересыщения. [c.219]

Рафинирование возгонкой основано на различии между упругостями паров магния и примесей. Возгонка ведется в вакуумных печах с вертикальным конденсатором. Вакуум позволяет вести процесс возгонки при более низких температурах. Остаточное давление в печи—0,1—0,2 мм рт. ст. Температура в зоне испарения 575—600°, а в зоне конденсации 475—550°. Выход рафинированного магния составляет 90%. Чистота получаемого металла — 99,99% Mg. В конденсаторе магний и более летучие примеси распределяются по зонам (чистый магний собирается в средней зоне). Кристаллы магния переплавляются в среде инертного газа. [c.454]

Для понимания растворов необходимо допустить проникновение (полное однородное смешение) двух жидкостей воды и жидкого соединения растворенного вещества с водою. Но если газы и пары всякого рода смешиваются между собою во всех пропорциях в силу подвижности частиц, упругости и коренного сходства в строении всяких паров и газов, то в этих свойствах нельзя отказать и жидкостям, так как многое у них сходно с газами, и если жидкости подобны друг другу, то можно допустить и смешение или проникновение их частиц, так как даже в кристаллах сходственных (изоморфных) веществ могут быть смешаны частицы разнородных веществ. [c.408]

Газ Температура опыта, С Упругость газа над кристаллами, мм рт, ст. Содержание радона в кристаллах, 7 [c.404]

Упругость газа над кристаллами, мм рт. ст. [c.405]

Следует отметить, что высокая эластичность каучука совершенно отлична от упругих деформаций кристаллических веществ или металлов, составляющих всего несколько процентов от исходных размеров, тогда как каучук можно растягивать в 10 раз. Резко различаются также необходимые для деформации напряжения. Модуль упругости (или модуль Юнга) Е, характеризующий отношение между приложенным напряжением-и относительным удлинением образца, составляет для стали около 20000 кг мм , для стекла около 6000 кгЬш , а для каучука лишь около 0,1 кг/мм . Эти различия объясняются тем, что при упругой деформации кристаллов происходят небольшие изменения средних расстояний между молекулами и валентных расстояний между атомами, связанные со значительными изменениями внутренней энергии. Напротив, при чистой высокоэластической деформации большие удлинения происходят без изменения валентных расстояний, при постоянстве внутренней энергии (во всяком случае, при удлинениях до 3 раз). Лишь у идеальных газов можно также осуществить большие обратимые сжатия под действием небольших напряжений без изменения внутренней энергии. Сжатый газ в замкнутом пространстве после снятия давления вновь возвращается к первоначальному объему благодаря тому, что этот процесс соответствует переходу в наиболее вероятное состояние и происходит с увеличением энтропии. Легко видеть, что механизм упругих деформаций газа, несмотря на внешнее несходство, вполне аналогичен механизму эластической деформации каучука, причем модуль [c.228]

Природа высокоэластической деформации не имеет ничего общего с упругой деформацией низкомолекулярных тел, в особенности кристаллов. Если упругость кристаллов при наложении деформирующих сил целиком связана с изменением внутренней энергии тела в результате изменения взаимодействия атомов или молекул в кристаллической решетке, то высокоэластическая деформация полимеров при наложении деформирующих усилий определяется тепловым движением сегментов, не связанным с изменением внутренней энергии, т. е. имеет кинетическую природу. В этом поведении полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, много общего с поведением газов, подвергнутых сжатию. Как и газы, полимеры в высокоэластическом состоянии при наложении механического поля нагреваются, а после рнятия деформирующих усилий охлаждаются. Как и в газах, в полимерах в указанном физическом состоянии с повышением температуры увеличивается модуль упругости, так как при этом повышается энергия сегментов полимерных молекул и, следовательно, увеличивается сила, стремящаяся сократить растягиваемую цепную молекулу. Совершенно обратная картина наблюдается при деформации низкомолекулярных кристаллических тел, поскольку для таких тел их деформация связана с изменением энергетических взаимодействий между атомами или молекулами вещества. [c.376]

Высокая деформируемость каучуков, напоминающая способность газов к сжатию, а также аналогия между ними в отношеннк тепловых эффектов при деформации (и те и другие разогреваются при деформации и охлаждаются при восстановшении первоначального состояния, в то время как кристаллы охлаждаются при деформации и разогреваются при ее устранении) позволяют сделать вывод, что и механизм деформации у них должен быть сходен. Если учесть то обстоятельство, что В1 известных пределах деформации объем каучука остается постоянным, следовательно остаются постоянными и средние расстояния между молекулами, то можно сделать заключение, что внутренняя энергия взаимодействия молекул каучука, определяемая расстояниями между ними, не изменяется при деформации. Это значит, что в известоых пределах деформации упругие свойства каучука, так же как и в газе, не связаны со взаимодействием между молекулами. Так как упругие свойства газа обусловлены тепловым движением молекул, то естественно предположить, что высокая эластичность каучука также определяется большой подвижностью его молекул, проявляющейся в тепловом движении. Это вполне соответствует развитому ранее (главы V и VII) представлению о том, что молекулы каучука построены в виде длинных цепочек, способных сильно изменять свою форму вследствие наличия некоторой свободы во взаимном расположении химических групп, соединенных простыми С—С-связями. [c.190]

Уравнение (7) поясняет уже установленное ранее различие между упругостью кристаллов и упругостью каучука или газа. Из чисто термодинамических соображений вытекает принципиальная возможность существования двух типов упругих сил, а именно 1) упругих сил, возникающих вследств ие изменения внутренней энергии при деформации, и 2) упругих сил, возникающих вследствие изменения энтропии при деформации. Так как при деформации каучукоподобных тел, т. е. при вьИсоко-эластической деформации, внутренняя энергия не меняется (объем тела сохраняется), т. е. [c.192]

По величине модуля упругости все приведенные материалы разбиваются на две группы, одну из которых составляют газы и каучуки, модуль которых намного порядков меньше по сравнению с металлами или стеклом (или в более общей форме по сравнению с кристаллами и переохлажденной застек-лованной жидкостью), следовательно, их намного легче деформировать. Кроме того, оказалось, что температура принципиально различным образом влияет на модуль упругости двух различных групп материалов - нагревание приводит к уменьшению модуля упругости кристаллов, в том числе металлов, и увеличению модуля упругости газов и каучуков. [c.73]

Работы в области влияния на силы прилипания электростатической составляющей, контактной деформации (что важно для вторичного зародышеобразования системы кристалл—кристалл) продолжаются Б. В. Дерягиным, В. М. Муллером, Ю. П. Торопо-вым, И. Н. Алейниковой [91—94]. Установлен и тот факт [91, что прижим в случае упругого контакта (несущая среда — газ), увеличивая силы прилипания за счет электростатической компоненты, приводит к реализации условий, при которых в подавляющем большинстве случаев можно пренебречь молекулярной составляющей силы прилипания. [c.108]

Ауз = 5 и 7 м соответственно, для Sa Ava = 23 см" при переходе от газа к жидкости, а для Sea — 36 см". Как видно, чем меньше у сходственных молекул частота, т. е. упругость связи, тем сильнее ослабляет связь ван-дер-ваальсово взаимодействие. Изменяется при взаимодейств 1и и вероятность переходов, т. е. интенсивность полос. Нарушение первичной симметрии молекулы в результате взаимодействия ослабляет строгость правил отбора, в спектрах могут проявляться запрещенные частоты. В кристаллах поле симметрично распределенных зарядов может привести к снятию вырождения, например, в кристалле СОа снимается вырождение деформационного колебания V2 = 667 СМ и проявляются две частоты va 660 и 653 см". В спектре кристаллов могут проявляться также колебания решетки. Спектр молекул, изолированных в матрице (область менее 200—300 см" ), может отличаться от спектра свободных молекул, благодаря взаимодействию между ними и кристаллом матрицы, особенно для сильно полярных молекул. [c.178]

Спектры комбинационного рассеяния света. Молекулы газов, жидкостей и кристаллов способны не только испускать и поглощать свет, но и рассеивать его. Ехли спектральный состав падающего и рассеянного света одинаков, то рассеяние называется релеевским, или классическим. Оно объясняется упругим взаимодействием кванта света с молекулой, при котором не происходит обмена энергии. Но может быть и такое поглощение света, которое вызывает колебания ядер молекул и связанную с этим деформацию электронной плотности. Одновременно изменяется частота рассеянного света. Рассеяние света молекулами среды, сопровождающееся изменением частоты падающей электромагнитной волны, называется комбинационным рассеянием света (КРС). Явление КРС открыто в 1928 г. одновременно и независимо Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом (СССР) и Раманом (Индия). Спектры КРС подобно ИК-спектрам являются колебатель- [c.49]

В последние годы интерес к замороженным газам — твердым крио-агентам — повысился в связи с тем, что в ряде случаев хранение i транспортирование технических газов в твердом виде может быть f олее выгодным, чем в жидком. За-л ороженный газ имеет меньший объем, чем жидкость, а упругость пара над ним, как видно из графиков на рис. 8.3, очень невелика. Кроме того, потери от внешнего тепло-п эитока q t3 меньше, так как существенная доля поступающего тепла затрачивается на плавление. Эти обстоятельства позволяют уменьшить массу и размеры сосудов для хранения и транспортирования газа, что особенно важно для авиации и космических полетов. Для этих це-лей находят также применение диухфазные системы, состоящие из ожиженного газа, содержащего некоторую долю кристаллов замороженного газа — шуги. [c.223]

В связи с высокой упругостью паров СггОз и УгОз (0,1 — 0,001 Па) выращивание кристаллов граната, активированного указанными оксидами, обычно ведется под давлением. Конструкция установок СГВК, Сапфир позволяет вести процесс выращивания в атмосфере инертного газа до 1 кПа. Основные особенности технологии выращивания монокристаллов ИАГ с хромом в аргоноводородной среде, в отличие от вышерассмотренной технологии выращивания розового граната, заключаются в том, что процесс кристаллизации граната ведется в атмосфере аргон + водород (9 1) при давлении около 140 кПа. Камера наполняется указанной газовой смесью следующим образом. При вакууме порядка 0,001 Па рабочая камера заполняется аргоном до —80 кПа. Затем напуском водорода давление поднимается до —90 кПа и далее аргона — до 100 кПа. При подъеме температуры давление газа в камере возрастает. Прн повышении давления до 140 кПа избыток газа удаляется через игольчатый натекатель. [c.180]

Поверхность жидкости по своим свойствам существенно отличается от твердой поверхности. Вследствие очень малой подвижности молекул в кристалле, очень малых межмолекулярных расстояний и высоких значений энергии взаимодействия между частицами поверхность кристалла совершенно непроницаема для молекул газа. При столкновении с твердой поверхностью молекула газа испытывает полностью упругое отражение за счет близкодействующих сил отгалкивания (здесь пока не учитывается наличие на поверхности кристалла так называемых активных центров, которые способны адсорбировать молекулы газа). Это означает, что ее кинетическая энергия сохраняется, а составляющая скорости, перпендикулярная поверхности стенки, изменяется на прямо противоположную. [c.25]

ДИФФУЗИЯ (лат. <11 Гиз1о — распространение, растекание) — в общем случае самопроизвольное перемещение атомов или молекул (молекулярная Д.) или микроскопических частиц (броуновское движение) в газах, жидкостях или твердых телах. Явление Д.— прямое следствие теплового движения атомов системы. При постоянной т-ре в отсутствие разности хим. нотенциалов в пределах системы диффузионное перемещение осуществляется неупорядоченно (са-модиффузия). Разность хим. нотенциалов может определить паправление преимущественного перемещения, т. е. направленный диффузионный поток. В изотермических условиях разность хим. потенциалов может быть обусловлена неоднородностью распределения концентрации компонентов системы, а в твердых телах — градиентом упругих напряжений, наличием дефектов в кристаллах и др. Диффузионный поток в двухкомпонентной системе, обусловленный разностью концентрации компонентов, описывается законами Фика. 1-й закон имеет вид [c.385]

Если силикатный компонент (В) бинарной системы обладает заметной упругостью пара и имеет критическую точку при высокой температуре, то он присутствует и в паре, сосуществующем с расплавом. Критическая температура Ка увеличивается, и от Ка до критической точки Кв компонента В наблюдается непрерывная кривая—-критическая кривая ( кривая конечных точек складки , фиг. 622). Выше определенной температуры компоненты и их двойные смеси однородны и находятся в текучем состоянии. От этого состояния могут быть непрерывные переходы либо к истинной жидкости, либо к газу. В конечном счете трехфазовая кривая, в которой сосуществуют кристаллы силиката В вместе с расплавом и газовой фазой, может пересечься с критической кривой (фиг. 6123) и тогда поле флюидных фаз между двумя критическими конечными точками Р и Q будет отвечать сосуществ01ванию этих фаз с компонентом В. Обычно этот тип называется диаграм- [c.565]

Тетрафторид ксенона (Малы и др., 1962) лучше всего известен нз соединений инертных газов. Удивительно, что это один из наиболее легко синтезируемых фторидов для его приготовления требуется лишь пропустить смесь ксенона, фтора и азота (в качестве разбавителя) через накаленную никелевую трубку и сконденсировать продукт в охлажденном сифоне,. Это белые кристаллы, устойчивые на воздухе, упругость их паров при комнатной температуре только около 4 мм рт. ст., вещество, подобно гексафторонлатинату (V) ксенона, легко сублимирует. В инфракрасном спектре (разд. 6.6) газообразного тетрафторида ксенона имеется интенсивная полоса при 590 см , в области, где обычно расположены полосы колебаний связи металл — фтор эта единственная полоса, соответствующая валентным колебаниям связей Хе—Р, указывает, что газообразная молекула имеет высокую симметрию. Фактически считают, что молекула имеет конфигурацию плоского квадрата высоко электроотрицательные атомы фтора поляризуют внешние орбитали крупного атома ксенона, так что четыре из восьми валентных электронов атома инертного газа обобществляются с четырьмя атомами фтора при этом остаются две неподеленные пары и в целом получается шесть электронных пар, которые определяют стереохимию атома ксенона, похожую поэтому на стереохимию иона [1Си] (рис. 2.10, л, гл. 2). Следует отметить, что эти соединения устойчивы по отношению к переносу заряда и поэтому весьма отличаются от короткоживущих молекулярных частиц и гидратов , единственных ранее известных соединений инертных газов. [c.104]

По данным Фарадэя гидрат хлора считался содержащим С1 10Н-0, но Розебом (1885) показал, что он менее богат водою — С1ЭДН-0. Кристаллы сперва получаются мелкие, почти бесцветные, но они понемногу образуют (если температура ниже для них критической 28°,7, выше которой они не существуют) большие желтые (как К СгО ) кристаллы. Их уд. вес 1,23. Гидрат происходит, если в растворе будет более хлора, чем может раствориться под диссоционным давлением, отвечающим данной температуре. В присутствии гидрата процентное содержание хлора при 0° = 0,5, 9° = 0,9, 20° = 1,82%. При температурах ниже 9° растворимость обусловливается образованием гидрата, при высших же температурах под обыкновенным давлением гидрата происходить не мохет и растворимость хлора падает, как и у всех газов (гл. 1). Если кристаллогидрата не образуется, то ниже 9° растворимость следует тому же правилу (6°—0,7% С1, 9°—0,95%). По определениям Розебома, выделяемый гидратом хлор представляет диссоционную упругость при 0° = = 249 мм, при 4° - = 398, при 8° — 620, при 10° = 797, при 14° = 1400 мм. При этом часть кристаллогидрата остается твердою. При 9 ,6 упругость диссоциации доходит до атмосферной. При увеличенном давлении кристаллогидрат может образоваться при температурах высших 9°, до 28°,7, когда упругость гидрата равна упругости хлора. Очевидно, что получающееся равновесие представляет, с одной стороны, случай сложной гетерогенной системы, а с другой, случай растворения твердого и газообразного вещества в воде. [c.598]

Бикарбонат аммония. Бикарбонат аммония обычно получают введением углекислого газа в раствор продажного карбоната. Хотя более ранние работы и указывали как будто на существование нескольких гидратов но впоследствии установили, что они не существуют и что соединение имеет просто состав NH H Og Он получается в виде прозрачных ромбических кристаллов, имеющих двойное отрицательное преломление, причем показатели будут а = 1,523, 1,436, Т= 1,555 Соль более устойчива, чем обычный рабонат, но и она медленно испаряется даже на влажном воздухе, причем состав остатка не меняется. Было установлено, что упругость паров сухой соли меньше 1 тм при 18° ели же соль смочить водой, то упругость паров будет значительно больше. [c.291]

Газ Температура опыта, °С Упругость газа над кристаллами, мм рт. ст. Количество взятого газа, мм Содержание радона в кри-сгаллах, % [c.296]

Наряду с вакуумом при выращивании кристаллов с низкой упругостью пара используются защитные атмосферы Не, Аг, Нг и N2. При высоких мощностях индукционного нагревателя (такие мощности требуются, например, при вытягивании 51) в разреженной атмосфере N2 часто наступают пробои. При таких пробоях образуется химически активный N, вступающий в реакцию со многими металлами (в качестве примера снова можно привести 5i). Кристаллизация в вакууме дает определенные преимущества перед кристаллизацией в атмосфере газов с точки зрения загрязнений, поскольку часто трудно бывает достать газ требуемой степени чистоты. Давление 10" мм рт. ст. активного газа эквивалентно давлению в 0,1 МПа инертного газа, по содержащего одну часть активной газовой примеси на 10 частей инергного газа. Правда, низкое давление, 10"5 мм рт. ст., трудно поддерживать при высоких температурах. Для этого необходимы мощные насосы. В вакууме нежелательные примеси с повышенной упругостью пара удаляются за счет испарения из расплава. [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология