Аномальное термическое расширение

Аномальное термическое расширение Аномалия теплоемкости [c.18]

Результаты рентгеновских исследований борная аномалия. Изучение структуры щелочноборатных стекол в значительной степени стимулировалось необходимостью найти объяснение так называемой борной аномалии. В щелочносиликатных системах увеличение содержания щелочного окисла приводит к уменьшению вязкости и увеличению коэффициента термического расширения. Эти эффекты объясняются весьма просто, если исходить из модели структуры стекла по Уоррену — Захариасену с увеличением числа немостиковых атомов кислорода происходит ослабление структуры. В щелочноборатных стеклах, однако, наблюдается противоположный эффект. Так, Гудинг и Тернер [30] обнаружили, что при увеличении содержания ЫагО до 16 мол.% коэффициент термического расширения падает, но затем снова возрастает (рис. 50). Аномальные изменения коэффициента расширения в области малого содержания щелочей и наступающее затем возвращение к обычной зависимости были непонятны до тех пор, пока Биско и Уоррен [31], изучая стекла системы НагО —ВгОз с использованием метода рентгенографии, не показали, что в области малого содержания щелочей у части атомов бора координационное число возрастает с 3 до [c.117]

Аномальное влияние толщины кристалла на величину колебания по-видимому, может быть связано с большой чувствительностью формы молекулы к механическому деформированию кристалла. Как известно [22], в очень тонких кристаллах, выращенных из жидкости в кварцевой тонкослойной кювете, из-за разницы в коэффициентах термического расширения кристалла и подложки могут возникнуть большие деформационные усилия, сопровождающиеся в данном [c.251]

Особенно интересно сопоставить вывод о возможном существовании предельной точки на траектории переохлажденной жидкости с результатами работ [7—10]. Авторами этих работ установлено, что чистая вода при обычном давлении (даже для чрезвычайно тонкодисперсных систем), по-видимому, не может быть переохлаждена ниже —40 °С практически для всех физических свойств обнаружена лямбда-аномалия прп Гя. л —45 °С. Наиболее удивительными признаками аномального поведения являются отклонения вплоть до бесконечности таких свойств, как изотермическая сжимаемость, теплоемкость при постоянном давлении, термическое расширение и вязкость. Теперь мы, очевидно, имеем количественную основу для объяснения этих наблюдений. [c.26]

Так, эквимольный сплав меди и золота проявляет около некоторой температуры (Т 710 К) аномальное поведение. Именно в этой точке теплоемкость сплава и коэффициент термического расширения претерпевают скачок. Вид кривой для теплоемкости показан на рис. 52. Температура, при которой наблюдается это явление, называют температурой (или точкой) Кюри, по аналогии с температурой исчезновения ферромагнетизма, изучавшейся Пьером Кюри. Пик, изображенный на рисунке, напоминает греческую букву к (ламбда), а потому точку, соответствующую пику по температурной шкале, называют ламбда-точкой. Вгл.УП , 2 упоминается еще об одной Я,-точке, соответствующей переходу (жидкий Не1) (жидкий НеП). [c.128]

Высокомолекулярные и высоковязкие жидкости (в том числе минеральные масла и масляные углеводороды, жидкие смолы и высшие нафтеновые кислоты) не подчиняются уравнению Бачинского. Вязкость таких жидкостей очень сильно зависит от температуры. Многие из них также обладают аномальной температурной зависимостью плотности и коэфициента термического расширения. [c.132]

В дилатометрическом методе, как и в термических, подготовка вещества к анализу имеет большое значение. Характер плавления во многом определяется условиями кристаллизации вещества. Установлено аномальное изменение объема в области предплавления для одного и того же вещества в зависимости от размера кристаллов [24]. На рис. 60 показана температурная зависимость коэффициента объемного расширения нафталина. Эти аномалии, по-видимому, обусловлены скоплением примесей на границах зерен при кристаллизации. [c.116]

Стотт подверг критике уравнение Ilk = е (см. 50) он полагал, что более правильно уравнение 1Ио = — k t. Его критические замечания касаются главным образом представлений Тейлора, Мак-Намары и Шермана , согласно которым выше температуры области аномального термического расширения ( интервал превращения ) остаточная упругость исчезает и остается только мгновенная упругая деформация. Скорость деформации упругого последействия становится столь большой, что практически ее нельзя определить. Это полностью согласуется с представлениями Уэйла о молекулярном равновесии в стеклах во время этих реакций. [c.111]

Исчерпывающую теорию соотношений, существующих между неупругой деформируемостью и термическим расширением стекла в интервале отжига, разработал Тул . На свойства стекла влияют не только изменения температуры как таковой, но также изменения температ)фы (молекулярного равновесия в стекле. В за-каленнам стекле равновесная температура понижается со значительной скоростью даже тогда, когда фактическая температура лежит в интервале непосредственно ниже интервала отжига, в котором стекло приобретает пластичные свойства. Следовательно, уравнения для необычных явлений расширения и сокращения в интервале отжига применимы только к таким состояниям, при которых стекло ведет себя как чисто вязкое тело, и они несправедливы для изменений в стекле, находящемся в пластично-вязком состоянии (ом. А. И, 42), при котором неупругая деформируемость возрастает с нагрузкой. Различные тепловые эффекты возникают вследствие того, что равновесие между средним внутренним давлением, обусловленным молекулярными притяжениями, и средним термическим давлением, вызываемым термическими колебаниями, нарушается во время перегревания или переохлаждения. Эти нарушения равновесия вызывают аномальные молекулярные упругие напряжения, которые постепенно затухают со скоростями, определяемыми неупругой деформируемостью, управляющей также скоростями релаксации обычных деформаций в отжигаемом стекле. [c.185]

Измерения термическото расширения органических стекол в аномальной области (в интервале превращения) представляют большие трудности. При помощи объемно-дилатометрического метода в пропиленгликоле было установлено неравномерное термическое расширение начиная приблизительно со 170°К. Изгиб на кривой термического расширения отмечается в промежутке между температурами перегибов кривых удельной теплоемкости и вязкости. В полимерных углеводородах, в частности в полиизобутилене (молекулярный вес 4900), Ферри и Паркс обнаружили аномалии удельной теплоты и объема при температуре 190—200°К. Аномальная область отвечает вязкости Т1, равной 10 пуазам, согласно результатам, полученным при изучении многих других органических и неорганических стекол. Паркс, Томас и Лайт определили удельные теплоемкости триметилгек-сана, вторичного бутилового спирта и -молочной кислоты и вычислили по температурным кривым Ср в аномальном интервале значения молярной энтропии при комнатной температуре . [c.193]

Необходимо отметить две особенности термического расширения ураиа. Первая из них состоит в том, что температурные коэффициенты линейного расширения всех трех модификаций резко анизотропны. Поэтому При изменении температуры форма отдельных кристаллитов стремится к изменениям и возникают значительные внутренние напряжения. Вторая особенность — аномальное изменение коэффициентов термического расширения прн температурах ниже 40—50 К, в результате чего при иагреве в области низких температур уран сжимается, а при охлаждении—расширяется. Обе указанные особеииости иллюстрируются величиной температурных коэффициентов линейного расширения урана [c.610]

Наиболее известная аномалия в свойствах воды — это возрастание плотности при плавлении льда и дальнейшее увеличение ее при нагревании от О до 4°С. Кроме того, некоторые другие свойства воды также отличаются от свойств нормальных жидкостей теилоемкость жидкой воды почти в два раза больше теплоемкости льда (хотя обычно плавление вещества не влияет сильно на его теплоемкость), коэффициент термического расширения воды в интервале О—45 °С растет с повышением давления (хотя, как правило, коэффи-, циент термического расширения понижается с ростом давления) в том же температурном интервале с повышением температуры уменьшается сжимаемость воды в интервале температур О—25 °С вязкость воды уменьшается при повышении давления диэлектрическая проницаемость и коэффициент са М10Д1иффузии воды при повышении давления также ведут себя аномальным образом. [c.37]

Для объяснения аномальности коэффициента термического расширения воды следует принять во внимание, что наблюдаемое термическое расширение меньше, чем можно ожидать, исходя из увеличения эффективного радиуса молекулы при термическом расширении структурного каркаса. Действительно, заполнение пустот при повышении температуры влияет на тепловое расширение противоположно тому, как влияет увеличение эффективных радиусов. Увеличение давления так же, как и увеличение температуры, способствуют заполнению структурных пустот. Таким образом, при высоких давлениях большинство пустот уже занято и увеличение температуры может привести к заполнению только еще небольшого числа свободных пустот. Следовательно, с повышением давления коэффициент термического расширения будет уменьшаться. Однако при очень высоких давлениях (когда большинство пустот уже заполнено) основным результатом повышения температуры будет увеличение эффективных радиусов молекул, а заполнение незначительного числа оставшихся пустот будет иметь второстепенное значение. В результате коэффициент термического расширения в этом интервале давлений будет возрастать. Из-за нарушения ближнего порядка в воде при температурах 40—50 °С льдоподобность структуры будет иметь меньшее значение для изменения объема под действием температуры и давления. Таким образом, при повышенных температурах коэффициент термичесгКого расширения воды уменьшается так же, как и для большинства нормальных жидкостей. Аналогичным образом можно объяснить поведение сжимаемости воды. [c.49]

IV. Изобарйый коэффициент термического расширения воды ар — аномально мал [c.8]

Коэффициент термического расширения. По данным Евгеньева [98], а = 13,84 10 град . Дилатометрические измерения Алфрея с сотр. [247 ] показали, что коэффициент термического расширения В12Тез вдоль оси с (соответствующей гексагональной системе) быстро снижается, начиная с 50 град ниже точки плавления, в то время как вдоль оси а никакого аномального изменения не проявляется. [c.136]

Авторы отмечают, что эти уравнения пригодны для всех стекол, кроме боросиликатных. Последним свойствен аномальный ход термического расширения. Как показала проверка уравнений, предложенных Бераном и Вольфом, для расчета коэффициентов расширения ряда лабораторных стекол при переходе от одной температурной области к другой значения рассчитанных коэффициентов расходятся с измеренными на +3—4 единицы. И лишь в том случае, когда температурные области разнятся не больше, чем на 10О°, это расхождение снижается. По-видимому, расширение различных стекол имеет неодинаковый температурный ход. [c.19]

Изучение процесса термического расширения монокристаллов Na l было проведено Ларедо ti2]. Изменение линейного рас- ширения хлорида натрия рентгеновским методом в интервале 20—770° С показало, что температурная зависимость теплового расширения выше 550° С явно связана с концентрацией термических вакансий (дефектов по Шоттки). Аномальное тепловое расширение за счет вакансий экспоненциально зависит от 1/Г. Значение энергии активации, равное 2 эВ, хорошо согласуется с величиной энергии образования пар дефектов по Шоттки, полученных из данных по ионной проводимости. [c.20]

А. А. Тамариным [129], получившими следующие выражения для аномальной части теплоемкости (Сра) и коэффициента (ао) термического расширения, обусловленных только воздействием примесей [c.60]

При оценке строения зерна электрокорунда учитывают количество монокристаллов, плотных агрегатов и шлаковых зерен. Физико-механические свойства зерна электрокорунда характеризуют величинами (в процентах) аномального расширения черепка, механической прочностью и содержанием магнитной фракции. Абсолютное значение этих показателей зависит как от качества используемых бокситов (агломерата), углеродистого восстановителя, так и от тех- чслог.чк выплавки, услоиий кристаллизации расплава, режима термической обработки зерна и др. [c.256]

Паркс совместно с Томасом и Гилки определили удельные теплоемкости смесей глицерина, ирапилен-гликоля и глюкозы, причем, кроме приблизительной аддитивности, они наблюдали отчетливые эффекты, связанные с термической историей. Если продолжительность выдержки при нагревании увеличивалась, то температурные кривые Ср были круче в аномальной области, чем кривые, построенные по данным быстро нагретых образцов. Коэффициент расширения смешанных стекол также подчиняется соответствующему соотношению . [c.193]

Гораздо более неортодоксальным фактом, чем простая объемная вязкоупругость, является аномальное отставание деформации во времени при объемном расширении и сжатии стеклообразных тел, особенно когда объемные деформации вызываются нагреванием, абсорбцией растворенного вещества или его десорб-цией28 44. Это связано с неравновесным состоянием стекол, не исключая самой природы стеклования. Указанные причины приводят к необходимости использования механических моделей при объемной реакции на потоки массы или тепла, несмотря на то, что часто отсутствуют приложенные силы, неустановившиеся напряжени.ч, и тело внешне ничем не уд ерживается. Излишне указывать, что это создает практически неразрешимые сложности при рассмотрении как неустановившихся, так и остаточных термических напряжений или напряжений, вызванных растворенными веществами, а также переноса тепла или растворенных веществ в стеклообразных телах. [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология