Энергия твердых веществ

Смачиваемость, являющаяся начальной стадией адгезии между твердой поверхностью и жидкостью, связана с поверхностной энергией твердого вещества в соответствии с уравнением Юнга [c.94]

Проникая в твердое вещество, излучение в зависимости от величины его энергии может затрагивать только валентные электроны, всю электронную оболочку атомов или же, при достаточно высокой энергии, и атомные ядра. В последнем случае оно производит не только возбуждение электронов, ионизацию, но и смещение атомов данного вещества из их нормальных положений. Зто относится как к электромагнитному излучению (видимому свету, ультрафиолетовым и рентгеновским лучам, 7-излучению), так и к потокам частиц (электронов, ионов, например, протонов или а-частиц и др.). При этом энергия излучения трансформируется частично в тепловую, вибрационную энергию твердого вещества, которая передается соприкасающимся с ним веществам, а частично в электромагнитное излучение сниженной частоты по сравнению с частотой поглощенной лучистой энергии. Местные изменения структуры твердого вещества, возникающие при его взаимодействии с излучением высоких энергий, принято называть радиационными дефектами. Радиационные дефекты, равномерно распределенные по всему сечению луча, проникающего в твердое вещество, создаются фотонами, электронами, а-частицами и т. д. [c.121]

Обратный переход из метастабильного в возбужденное состояние затрудняется необходимостью обращения спина и затраты энергии, равной разности энергетических уровней E2- =E2 — E . Последняя может производиться только из запаса тепловой энергии твердого вещества. Не удивительно, что глубокое охлаждение замораживает этот переход (переход 4—2, рис. 40). Более вероятным становится переход 3—4 (рис. 40), в результате которого испускается квант /lvз, наблюдается фосфоресценция, длящаяся секундами. Хотя число возбужденных атомов крайне мало (10 % от общего числа атомов) и лишь около 1% их переходит в метастабильное состояние, благодаря тому, что время жизни последнего в 10 раз больше, чем время жизни возбужденного состояния, число атомов, находящихся в метастабильном состоянии, в 10 раз превышает число возбужденных атомов, т. е. достигает величину порядка 10- % от общего числа атомов. А. Н. Теренин обратил внимание на то, что метастабильное состояние во многих случаях может и не проявляться путем фосфоресценции, поскольку последняя связана с особыми, не всегда реализуемыми условиями. Представляя собой состояние валентной ненасыщенности, метастабильное состояние имеет существенное значение для фотохимического и, вообще, химического поведения вещества, в том числе, вероятно,и каталитического. [c.128]

Сопоставляя эффективные заряды для образцов кремнезема 4—6 в табл. 4, нетрудно заметить, что при сравнительно невысокой плотности нейтронного потока 6,2-10 нейтрон/см аморфный кремнезем, по-видимому, частично кристаллизуется. В то же время при плотности потока 2,2-10 ° нейтрон/см кристаллизация кварцевого стекла исключается, очевидно благодаря совпадению уровня электронной энергии твердого вещества в исходном состоянии и после облучения нейтронами. В первом же случае поглощение кварцевым стеклом нейтронов связано, как видно, с притоком энергии, достаточным для разрыва связей 51 — О, но слишком малым, чтобы помешать кристаллизации. Это можно сравнивать с нагреванием при температуре ниже температуры размягчения стекла (плотность потока 6,2 10 нейтрон/см ) и выше этой температуры (плотность потока 2,2-10 нейтрон/см ). Таким образом, поглощение радиации может вызывать в зависимости от ее интенсивности и аморфизацию и, наоборот, кристаллизацию, т. е. понижение уровня электронной энергии, повышение ионности связей. [c.140]

Рис. 37. Поверхностная энергия твердого вещества

Твердые вещества также обладают поверхностной энергией, которая обусловлена во многом теми же причинами, что и у жидкостей, однако экспериментальное измерение поверхностной энергии твердых веществ не удается осуществить с той же точностью, как у жидкостей. Поверхностную энергию твердого вещества оценивают, определяя различие между теплотами растворения мелких и крупных кристаллов одного и того же вещества, поскольку мелкие кристаллы, обладающие большей поверхностной [c.495]

Гуд [113] в своем обзоре дал развитие и обоснование теоретических вопросов, связанных с поверхностной свободной энергией твердых веществ и межфазовых границ раздела. Теория рассматривает физическую адсорбцию, смачивание и разделение фаз, но ие касается вопросов, связанных с необратимыми процессами, такими, как, например, хемосорбция. [c.892]

С мин— свободная энергия твердого вещества, находящегося термодинамически в стабильном состоянии и обладающего минимальной свободной энергией. [c.271]

Избыток свободной энергии твердого вещества может быть объяснен следующими причинами [3, 4] [c.271]

Примем в качестве аксиомы следующее положение свободная энергия всех чистых веществ уменьшается с ростом температуры, причем скорость этого уменьшения характерна для данного вещества. Эту формулировку можно истолковать следующим образом. При абсолютном уле свободная энергия равна всей внутренней энергии твердого вещества, С молекулярно-кинетической точки зрения это обусловлено тем обстоятельством, что при абсолютном нуле молекулы не имеют кинетической энергии поступательного движения и обладают лишь минимальной колебательной энергией (так называемой нулевой энергией). Таким образом, внутренняя энергия, которой обладает вещество, является результатом сил, действующих между молекулами или ионами, [c.55]

Теперь посмотрим, что происходит при нагревании твердого вещества, имеющего очень низкую температуру, до очень высокой температуры. С повышением температуры небольшие различия в энергии становятся несущественными. Таким образом, если температура твердого вещества значительно увеличивается, низкая энергия твердого вещества с упорядоченной структурой становится незначительной по сравнению с тепловой энергией, вызывающей беспорядочное движение молекул. Твердое вещество плавится, теряя свою энергетическую устойчивость, при переходе к неупорядоченности жидкого состояния. Если температуру увеличить еще больше, то энергия притяжения между молекулами становится небольшой по сравнению с энергией беспорядочного теплового движения. Затем жидкость испаряется, расходуя небольшую потенциальную энергию, которой обладают молекулы, находящиеся близко друг к другу. При этом движение молекулы в паровой фазе ста-, новится все более беспорядочным. Если продолжать увеличивать температуру, то энергия, удерживающая молекулы вместе, будет незначительной по сравнению с энергией беспорядочного теплового движения. Наконец, при очень высокой энергии молекулы больше не существуют— все находится в хаотическом состоянии. Подобные химические превращения происходят на Солнце и звездах. При таких температурах химические реакции невозможны. Попытаемся применить наши знания о равновесных процессах к химическим системам, представляющим практический интерес. [c.236]

В последнем уравнении величина 1 — Zl (тв ) представляет собой разность молярной свободной энергии чистой жидкости (1) и молярной свободной энергии твердого вещества (1) соответствующее изменение энтальпии равно разности молярных т1еплосодержаний жидкости (1) и твердого вещества (1), т, е. является теплотой плавления компонента (1). Поэтому для вычисления изменения 1п а с темпера- [c.78]

Сила, действующая при разделении двух частиц или парал лельных поверхностей, достигает максимума при их отрыве, т. е. при достижении когезионной энергии твердого вещества или адгезионной энергии (силы) на границе поверхностей. Это имеет место при 2 акс = У 32о = 1,20 2о. Предположим, что раздви-жение пластин мы проводим, например, в атмосфере азота. В таком случае следует учитывать и его диэлектрическую проницаемость. При небольшом зазоре между пластинами в него не может проникнуть ни одна молекула среды, при большом — происходит адсорбция среды, которая связана с ее диэлектрической проницаемостью. [c.22]