Фазовый переход у гелия

Основным фактором, вызывающим фазовые переходы мембранных липидов, является изменение температуры среды. Значение температуры, при которой происходит переход данного липида из кристаллического в жидкокристаллическое состояние (и обратно), называется температурой фазового перехода гель-жидкий кристалл (рис. 2.7). [c.37]

При фазовых переходах второго рода непрерывно изменяются и первые производные от энергии Гиббса по температуре и давлению, т. е. энтропия и объем. Для фазового перехода второго рода невозможно существование метастабильных состояний, и каждая фаза может существовать только в определенной температурной области. Пр)имерами фазовых переходов второго рода являются переходы жидкого гелия в сверхтекучее состояние, железа из ферромагнитного в парамагнитное состояние, металла из обычного в сверхпроводящее состояние, переход порядок — беспорядок в сплавах типа -латуни и др. [c.326]

Разумеется, химические гели не могут плавиться, физические же претерпевают прямой или обратный фазовый переход гель золь (точнее, сетка — раствор) при пересечении линии Л на рис. IV. 9. Иногда теплоты этого перехода весьма велики, [c.129]

Фазовые переходы гель — жидкий кристалл [c.115]

Есть основания думать, что цитоплазма с ее цитоскелетом обладает свойствами тиксотропии. Тиксотропия — фазовые переходы гель = золь, обратимые или необратимые, происходящие иод действием механических сил. Пример тиксотропного тела — обычный кефир, переходящий из твердого состояния (гель) в жидкое (золь) при взбалтывании. [c.414]

Кроме этого, молекулы белков и липидов очень быстро вращаются вокруг своих продольных осей (вращательная диффузия). Перескок липидных молекул из одного монослоя в другой (флип-флоп) осуществляется редко, а белки, по-видимому, к такому перескоку вообще не способны. Причина исключительно медленного флип-флопа заключается в его энергетической невыгодности, поскольку необходимо перенести полярную головку молекулы липида через гидрофобную область бислоя. Подвижность липидных молекул тесно связана с фазовыми переходами в мембране, т. е. изменением ее состояния из жидкокристаллического в кристаллическое (или гелеобразное). Основным фактором, вызывающим фазовые переходы мембранных липидов, является изменение температуры среды. Значение температуры, при которой происходит переход данного липида из кристаллического в жидкокристаллическое состояние (и обратно), называется температурой фазового перехода гель — жидкий кристалл (рис. 22.4). [c.307]

Полученные высокие концентраты Не были применены для изучения фазового перехода гелия I в гелий II [78]. [c.109]

Поскольку площадь, занимаемая молекулой липида в твердом бислое, меньше, чем в жидком , плотность поверхностного заряда и, следовательно, свободная электростатическая энергия должны уменьшаться при фазовом переходе геля в жидкокристаллическое состояние. [c.56]

В зависимости от химического состава липидных мембран температура фазового перехода гель - жидкий кристалл может меняться от -20 °С (для мембран из ненасыщенных липидов) до -ЬбО °С (для насыщенных липидов). Увеличение числа ненасыщенных липидов в мембране при понижении температуры обитания наблюдается у микроорганизмов, растительных и животных клеток. Любопытный пример приспособления клеточных мембран к температурным условиям - изменение температуры фазового перехода (за счет изменения химического состава мембранных липидов) ноги полярного оленя. Темпера-26 [c.26]

Физические свойства. Физические константы инертных газов приведены в табл. 173. Как установил в 1938 г. П. Л. Капица, в жидком гелии при 2,172° К происходит фазовый переход от одного жидкого состояния к другому. Выше указанной температуры существует Не I, а ниже ее Не II. Последний отличается от первого тем, что его теплопроводность в несколько миллионов раз больше теплопроводности Не I. Помимо этого. Не II теряет всякую вязкость и обнаруживает особое свойство — сверхтекучесть. С помощью Не измеряют температуры ниже 1° К. [c.635]

Этот принцип, берущий свое начало от чисто химических опытов но обнаружению уловленных радикалов, упомянутых в 4, основан на ограничении подвижности крупных органических свободных радикалов при переходе системы из структурно-жидкого в стеклообразное состояние или при фазовом переходе (кристаллизации). Ограничение подвижности может проявиться двояко либо в невозможности рекомбинации (так называемый гель-эффект-г-см. [18] — был лишь первым эффектом, где прямым образом удалось наблюдать иммобилизацию свободных радикалов), либо, поскольку обычно в качестве ЭПЗ выбираются не-.активные, т. е. неспособные к рекомбинации или диспропорцио-нированию радикалы, в сдвигах и изменениях формы линий ЭПР. [c.280]

Жидкое состояние гелия при невысоких давлениях сохраняется вплоть до абсолютного нуля, но несмотря на это его энтропия стремится к нулю при Т - 0. Изменение энтропии гелия-4 в зависимости от температуры приведено на рис. VHI.S, Обращает на себя внимание отсутствие скачка энтропии в Х-точке — скачка, свойственного, фазовым переходам I рода. Сказанное можно подтвердить следующим аргументом. Согласно одной из форм уравнения Клапейрона — Клаузиуса [c.295]

Щении гелия I в гелий И. Фазовый переход первого рода в критической точке также характеризуется признаками, типичными для фазового превращения второго рода. [c.223]

Гелий — вещество, в котором решающую роль играют квантовые эффекты. При атмосферном давлении он может находиться в жидком состоянии при температуре ниже 4,22 К. Гелий является единственным в природе веществом, которое при обычных давлениях не переходит в твердое состояние вплоть до нуля Кельвина. Это свойство гелия связано с очень слабым взаимодействием атомов. В твердом состоянии гелий может находиться только под давлением. Так, для получения твердого гелия при температуре 27 К требуется давление примерно 10 Па. При температуре 2 172 К и давлении насыщенных паров 5,-10 Па в жидком гелии происходит фазовый переход второго рода, сопровождающийся резким изменением теплоемкости, теплопроводности, вязкости и других свойств. График температурной зависимости теплоемкости жидкого гелия в окрестности этой температуры напоминает греческую букву Я (рис. 6.10). Температура, равная 2,172 К, называется Х-точкой. Состояние гелия выше температуры 2,172 К называется гелием-1, ниже ее — гелием-П. [c.164]

Особое место среди простых веществ УПТА-группы занимает гелий. Во-первых, это наиболее трудно сжижаемый газ во-вторых, это единственный элемент, для которого твердое состояние достигается только при повышенном давлении (около 25 10 Па), в-третьих, в жидком состоянии гелий обладает особыми свойствами. Вплоть до температуры 2,172 К гелий — это бесцветная, прозрачная, легкая жидкость Не-1 (примерно в 10 раз легче воды). При отмеченной температуре наблюдается так называемый фазовый переход П рода (не сопровождаемый тепловым эффектом) и вплоть до сколь угодно низких температур, приближающихся к абсолютному нулю, гелий существует в виде жидкого Не-П. Эта жидкость с особыми и уникальными свойствами она практически не обладает вязкостью (сверхтекучесть), имеет колоссальную теплопроводность (в 3-10 раз больше гелия-1), а также проявляет ряд других аномальных эффектов. Эти явления связаны с тем, что при температуре 1—2 К длина волны де Бройля для атома гелия сравнима со средним межатомным расстоянием (т. е. объясняются с позиций квантовой механики). Поэтому сверхтекучий Не-П называют квантовой жидкостью. Из-за сверхтекучести гелий можно перевести в твердое состояние только под большим давлением. Существует глубокая аналогия между сверхтекучестью гелия-П и сверхпроводимостью металлов. При низких температурах свободные электроны в металлах также ведут себя как электронная квантовая жидкость . [c.391]

На фазовой диаграмме рис. 59 в этой точке кривая плавления соединяется с кривой, описывающей зависимость от давления и температуры фазового перехода второго рода в жидком гелии. Этот фазовый переход второго рода будет рассмотрен далее. [c.228]

Согласно третьему закону термодинамики энтропия жидкой фазы, так же как и твердой, при абсолютном нуле температуры должна обращаться в нуль. В связи с этим приобретает большой интерес вопрос о распределении атомов в жидком гелии, особенно при наиболее низких температурах. Плотность жидкого гелия мала, под давлением насыщенных паров она составляет всего около 0,14 г/мл, что в значительной мере объясняется малой молекулярной массой гелия (заметим, что плотность жидкого водорода примерно в два раза меньше плотности жидкого гелия). Необычна зависимость плотности Не от температуры (рис. 61). Там же представлена температурная зависимость теплоемкости С вдоль линии равновесия жидкость — пар. При температуре 2,173 К и 49,80 10 Па плотность жидкого Не проходит через максимум, после чего функция р = /(Г) резко меняет свое направление, плотность быстро уменьшается. Теплоемкость тоже аномально зависит от температуры. Кривая теплоемкости похожа на греческую букву X. При 2,182 К теплоемкость является разрывной функцией. Здесь в жидком Не происходит фазовый переход второго рода. Температура этого фазового перехода ( Х-точки ) немного снижается при увеличении давления. Жидкую фазу при температурах, соответствующих Х-точкам и ниже, принято называть гелий II . Жидкая фаза при температурах, лежащих выше Х-точек, названа гелий 1 . [c.229]

От гелия к радону возрастают температуры и энтальпии плавления и кипения, что указывает на увеличение прочности межмолекулярных связей в конденсированном состоянии. Вместе с тем низкие значения термических и термодинамических характеристик фазовых переходов указывают на слабость межмолеку-484 [c.484]

При больших значениях сил внутреннего трения нз сложных структурных единиц или надмолекулярных структур, находящихся во взвешенном состоянии, формируются пространственные внутренние сетки (ячейки), в которых в иммобилизованном виде находится неструктурированная жидкость. На рис. 2 схематично показана ассоциация частиц при гелеобразовании и коагуляции. При гелеобразовании жидкая нефтяная система приобретает твердое (аморфное) состояние без фазового перехода, так как порядок дальнодействия между молекулами и структурными единицами при этом не изменяется. Такие системы имеют ближний порядок, при котором расположение каждой молекулы в надмолекулярной структуре и сложных структурных единиц в системе определяется положением соседей н не зависит от положения структурных единиц на дальних расстояниях. Система теряет подвижность образуется гель), но не расслаивается или расслаивается медленно, хотя термодинамически и неустойчива (см. рис. 2, г). [c.34]

Фазовый переход (выпадение гелеобразной массы) в процессе алкоголиза является первоисточником всех проблем, возникающих при разработке технологии производства. Образование в процессе омыления ПВА геля и необходимость его разрушения требуют применения аппаратов специальной конструкции и оказывают существенное влияние на технико-экономические показатели производств ПВС. Так как использование в качестве омылителей ПВА мешателей тяжелого типа оказывается обычно невыгодным вследствие их высокой металлоемкости, больших энергозатрат и неудобств, связанных с размещением оборудования, стараются проводить процесс омыления в обычных емкостных аппаратах, однако для этого приходится разбавлять реакционную смесь избыточным количеством спирта. При этом так называемый модуль ванны (отношение массы полимера к массе жидкой фазы) увеличивается с 1 2- 3 до 1 5- 12 в зависимости от ММ полимера. Чем выше значение модуля ванны, тем ниже производительность омылителей и больше затраты на регенерацию циркулирующего растворителя. [c.82]

Показаны особенности фазовых переходов и адгезии в сложных высокомолекулярных системах. Изложены результаты экспериментов, проведенных на кафедре технологии полимерных материалов УТИС и в лаборатории новых материалов и методов ИПНХП АН РБ по изучению влияния хаоса компонентного состава на хара1гге-ристики фазовых переходов в многокомпонентных высокомолекулярных системах. Предложена модель адгезии на межфазной границе раствор полимера - субстрат как расширение двумерного поверхностного газа в поле межмолекулярных сил поверхности субстрата. Показана адекватность этой модели для адгезии растворов и гелей полимеров и сложных многокомпонентных адгезивов на металлических и полимерных субстратах. [c.4]

Фазовый переход гелия Не в сверхтекучее состояние происходит вдоль кривой в плоскости р — Т. На рис. 20 приведена диаграмма состояния Не. Термодинамические эксперименты в гелии являются рекордными по точности. Например, в экспериментах Алерса 187] температура измерялась с точностью до 10 К. Очень важно, что при температурах ниже критической (7 с = 5,2К) из гелия вымерзают все примеси, за исключением изотопа Не . Позтому гелий является еще и на редкость чистым веществом. Сопоставление предсказаний теории с эксперимент тами на гелии является особенно важным. К сожалению, в случае гелия нет поля, играющего ту же роль, что магнитное поле в магнетике, и все известные нам эксперименты дают сведения о критическом индексе теплоемкости а. Разумеется, эти эксперименты дают возможность проверить основные представления о масштабной инвариантности. [c.143]

Очевидно, реакция (XVI.2.1) будет осуш ествляться, если при этом суммарная стабильность водородных образованных связей в правой части уравнения будет больше, чем у водородных связей с водой групп А—Н и Б. Сопровождаюш ее этот процесс освобождение молекул воды с поверхности бислоя вызовет увеличение энтропии системы, что внесет вклад в компенсацию энергетических затрат для разрыва водородных связей между липидами и водой. Такого рода водородные связи легко разрываются и вновь возникают между другими липидами за времена 10 -10 с. Единая система лабильных водородных связей способствует проявлению кооперативных свойств и, в частности, повышает температуру Г фазовых переходов гель — жидкий кристалл, блокируя дестабилизируюш ее действие электростатических сил отталкивания полярных головок, которое, наоборот, снижает Г. [c.58]

Из большого арсенала разработанных к настоящему моменту методов наиболее адекватную информацию о состоянии НДС тяжелого состава можно получить лишь при помощи неразрушающих методов, не связанных с добавлением растворителей или наложением интенсивных механических нагрузок на исследуемые нефтяные системы. Методы типа гель-нроникающей хроматографии, фотоколориметрии, седиментационные, реологические и другие методы являются малопригодньп и для точного измерения сфуктурных характеристик НДС и определения точек фазовых переходов. Они частично разрушают надмолекулярную структуру исследуемых систем, изменяют толщину и химический состав сольватных оболочек, а также приводят к диссоциации, либо рекомбинации части соединений, существенно искажая характеристики исследуемых нефтяных систем. Использование разрушающих методов, по словам некоторых исследователей, является лишь первым пробным шагом в изучении структурных превращений в НДС. Наиболее приемлемыми в этом отношении являются некоторые спектральные методы, а также различные виды микроскопии, которые, конечно же, не могут удовлетворить весь спектр исследований в области нефтяных дисперсных систем, но вполне достаточны для целей данной работы. [c.9]

Авторами была исследована возможность применения метода ОГХ для изучения фазовых переходов в нефтяных пеках и особенностей их взаимодействия с органическими растворителями. Объектами исследования были нефтяной асфальтит, изотропный и анизотропный пиролизные пеки с температурой размягчения 140,185 и ЗОСГС, соответственно, и органические растворители - предельные углеводороды, бензол, спирты, альдегиды, кетоны, эфиры и карбоновые кислоты. Исследования проводились на хроматографе ЛХМ - 8 мД (катарометр при токе 100 мкА) при предварительно выбранных оптимальных условиях загрузка колонки - 12 г, зернистость пека - 0,2-0,5 мм, газ-носитель - гелий, продолжительность стабилизационной продувки - 8,64 10 с, скорость потока гелия - 50 mVmhh. [c.268]

При ФП второго рода плотность вещества, энтропия и термодинамические потенциалы не испьггывают скачкообразных изменений, а производные от теплоты, объема - теплоемкость, сжимаемость, коэффициент термического расширения фаз, наоборот меняются скачком. Примеры переход гелия в сверхтекучее состояние, железа из ферромагнитного состояние в парамагнитное в точке Кюри, соответственно теплота ФП второго рода равна нулю. Зависимость температуры равновесного перехода от давления определяется уравнением Эренфеста. Фазовыми переходами третьего и более высоких родов - такие переходы при которых не изменяется теплоемкость. Теория таких переходов разработана П. Кумаром и сопгр [c.20]

В настояшей работе рентгеновским методом на поликристаллических образцах исследовалось влияние примеси гелия на структуру, фазовые переходы и параметры решетки фуллерита Сбо, интеркалироваиного при комнатной температуре и давлении около 1 атм. Интеркаляция велась непрерывно в течение 4000 часов при этом периодически осушествлялась рентгеновская съемка образцов. Обнаружено заметное влияние интеркалянта на температуру ориентационного фазового перехода, параметры и объем решетки фуллерита. Анализ зависимости параметра решетки, интенсивностей и полуширин линий от времени (степени насыщения), как в режиме насыщения, так и дегазации, дает основание утверждать о существовании двух стадий интеркалирования с заметно различающимися константами времени. Эти результаты дают основания считать, что при длительной интеркаляции может играть существенную роль система тетраэдрических пустот. [c.126]

Фазовые переходы ра.зделяются на два класса. К фазовым пере.кодам первого рода относятся испарение, возгонка, плавление, полиморфные переходы и т.д. Эти переходы сопровождаются выделением или поглощением теплоты и изменением объема фазы. Фазовые переходы второго рода не обладают этими качествами. Примерами фазовых переходов второго рода могут служить такие процессы, как переход железа из ферромагнитного состояния в парамагнитное а-Ре—ь -Ре при 769 °С без изменения кристаллической структуры металла и при сохранении объема фаз (изменение энтропии в этом переходе равно нулю) переход металла в сверхпроводящее состояние переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние. [c.9]

Все многообразие фазовых переходов классифицируется на фазовые переходы первого и второго родов. При фазовом пе- )еходе первого рода выделяется или поглощается определенное количество теплоты, изменяются объем и плотность вещества, его энтропия, теплоемкость и т, п. Фазовые переходы первого рода — плавление, испарение, возгонка, полиморфное превращение и другие — характеризуются равенством изобарных потенциалов двух сосуществующих в равновесии фаз. В отличие от фазовых переходов первого рода для фазовых переходов второго рода свойственно не только равенство изобарных потенциалов, но и равенство энтропий, объемов и плотностй фаз. К фазовым переходам второго рода относятся магнитные превращения при температуре Кюри, переход вещества в сверхпроводящее состояние, появление сверхтекучести у гелия, переход из парамагнитного состояния в ферромагнитное и др. Одно из объяснений фазовых переходов второго рода состоит ь изменении симметрии частиц системы, например, переход системы частиц с беспорядочно направленными спинами в систему частиц с преимущественной ориентацией спинов или переход нз неупорядоченного распределения атомов А и В по узлам кристаллической решетки в упорядоченное, [c.219]

Замечательной особенностью фазового перехода второго рода в жидком Не является отсутствие изменений структуры жидкости, т. е. изменений распределения атомов гелия в пространстве. Этот факт, отмеченный в ранних рентгенографических исследованиях Кеезома и других авторов, был подтвержден нейтронографическими измерениями Д. Харста и Д. Хеншоу [61]. Они изучили рассеяние медленных нейтронов (средняя дебройлевская длина волны равна 0,104 нм) жидким Не в интервале температур от 1,65 до 5,04 К, т. е. от температур, лежащих ниже Х-точки, до температур, близких к критической точке. Как известно, при заданной температуре частицы не могут быть локализованы в области пространства, имеющей размеры порядка средней длины волны де-Бройля. Средняя дебройлевская длина определяется уравнением [c.229]

Замечательной чертой такого поведения является его универсальность. В области универсальности вблизи порога гелеобразования средние молекулярные веса и размеры макромолекул, доля гель-фракции и некоторые другие величины зависят степенным образом от близости р — р конверсии р к ее критическому значению р. Показатели степени в этих зависимостях называются критическими индексамшу. Согласно современной теории фазовых переходов [85, 86], они определяются лишь размерностью пространства и симметрией модели, которая характеризует принадлежность модели к тому или иному классу универсальности. [c.179]

Это обстоятельство, ио-вндимому, послужило одной из основных причин прпнципиальной дискуссии между участниками конференции по полимерным сеткам в 1980 г. [128, 129]. Штауффер отрицал применимость классической теории Флори в окрестности гель-точки, поскольку она дает, по его мнению, неправильные значения индексов [128]. Приводя соображения, основанные на аналогии геле-образования с фазовыми переходами, автор [128] предлагает использовать для описания гелеобразования теорию перколяции. В свою очередь сторонники классической теории [129] придают ей универсальный характер, полагая, что иосле некоторых модификаций такая теория среднего ноля в принциие способна описать гелеобра-зованне в любой гомогенной системе. Существование двух таких [c.193]

Переход Не-1 в Не-П через /.-линию происходит без выделения ил поглощения теплоты, т. е. в данном случае имеет место фазовый переход второго рода. Характерной особенностью такого перехода является разрыв первой производной энтальпии по температуре. Это означает, что в некоторой области температур зависимость удельной теплоемкости гелия при постоянном давлении от температуры имеет экстремальный характер, т. е. Ср- -оо (рис. 3.2). Температуру при которой возникает акомалия, называют Я-точкой. [c.223]

Теплоносители, используемые в области криогенных температур (гелий, аргон, криптон, азот, кислород), обладают низкими значениями скрытой теплоты фазового перехода и поверхностного натяжения. В связи с этим криогенные тепловоды характеризуются низкой теплопередающей способностью. [c.250]