Фазовые переходы
Переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий; примеры фазовых превращений в природе. Структуризация и классификация фазовых переходов; особенности переходов первого и второго рода; квантовый фазовый переход.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.03.2014 |
| Размер файла | 142,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное Агентство по образованию
Череповецкий государственный университет
Институт информационных технологий
КУРСОВАЯ РАБОТА
Фазовые переходы
Специальность 010701
Выполнил: Федосеев К.Д.,
студент группы 1Ф-11
(Подпись)_______________
Проверил: Казаков В.А.,
преподаватель
(Подпись)_______________
2009
Содержание
Введение
1. Сущность фазового перехода
2. Классификация фазовых переходов
3. Фазовые переходы первого рода
3.1 Плавление и затвердевание
3.2 Кипение и конденсация
3.3 Сублимация и десублимация
4. Фазовые переходы второго рода
4.1 Фазовый переход парамагнетик-ферромагнетик
4.2 Переход металлов и сплавов в состояние сверхпроводимости
4.3 Переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние
Заключение
Литература
Введение
Мы повседневно сталкиваемся с фазовыми переходами. Пар становится жидкостью, жидкость испаряется, расплав отвердевает или твердое тело плавится. Эти и многие другие примеры фазовых превращений мы постоянно наблюдаем в природе. Что интересного в этих явлениях, что здесь может изучать физик-теоретик, сколь нетривиальна теория фазовых превращений и сколь точны и неожиданны ее предсказания?
Повседневность наблюдаемых фазовых превращений создает у неискушенного человека ощущение их простоты. Однако, эта простота в действительности так же обманчива, как простота молекул, атомов, элементарных частиц. Попробуйте вызвать дождь, когда он нужен, или, напротив, остановить его. Для этих целей существует весьма ограниченный набор эмпирически подобранных средств, которые к тому же чрезвычайно дороги. Трудно получить сталь заданного состава и структуры, поскольку при затвердевании расплава в нем успевают произойти множество изменений. Можно продолжить перечень примеров фазовых переходов и связанных с ними интересных явлений. Но уже сказанное должно вызвать ощущение важности и сложности возникающих здесь проблем.
1. Сущность фазового перехода
Фазовый переход (фазовое превращение) в термодинамике - переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий. С точки зрения движения системы по фазовой диаграмме при изменении её интенсивных параметров (температуры, давления и т. п.), фазовый переход происходит, когда система пересекает линию, разделяющую две фазы. Поскольку разные термодинамические фазы описываются различными уравнениями состояния, всегда можно найти величину, которая скачкообразно меняется при фазовом переходе.
Поскольку разделение на термодинамические фазы -- более мелкая классификация состояний, чем разделение по агрегатным состояниям вещества, то далеко не каждый фазовый переход сопровождается сменой агрегатного состояния. Однако любая смена агрегатного состояния есть фазовый переход.
Наиболее часто рассматриваются фазовые переходы при изменении температуры, но при постоянном давлении (как правило, равном одной атмосфере). Именно поэтому часто употребляют термины «точка» (а не линия) фазового перехода, температура плавления и т. д. Разумеется, фазовый переход может происходить и при изменении давления, и при постоянных температуре и давлении, но при изменении концентрации компонентов (например, появление кристалликов соли в растворе, который достиг насыщения).
2. Классификация фазовых переходов
Согласно классификации Эренфеста, существует два типа фазовых переходов - первого и второго рода. Обычные фазовые переходы, подобные кипению, плавлению или возгонке, сопровождаются скачкообразными изменениями внутренней энергии и объема (поглощением или выделением скрытого тепла перехода). Поскольку энергия и объем являются первыми производными от свободной энергии по температуре и давлению, то при этих фазовых переходах первые производные свободной энергии являются разрывной функцией. Это послужило основанием назвать такие превращения фазовыми переходами первого рода.
При переходах второго рода внутренняя энергия вещества и его объем не изменяются в точке перехода и, следовательно, не происходит выделения или поглощения скрытой теплоты. Однако свободная энергия системы при фазовых переходах второго рода имеет некоторую особенность, которая проявляется в том, что вторые производные - теплоемкость и сжимаемость - становятся бесконечными. Выявление характера этой особенности - одна из наиболее трудных задач статистической физики. Существует всего несколько систем, для которых эта особенность была выяснена.
У всех фазовых переходов есть одна общая и очень важная черта: в точке фазового перехода имеет место радикальное изменение некоторого свойства системы.
Или, другими словами, плавное изменение одного или нескольких параметров системы, например, температуры, приводят к радикальной перестройке системы. Вы можете спросить меня что я подразумеваю под словами “радикальная перестройка?” Мой ответ - "радикальная перестройка" означает изменение симметрии системы.
Для жидкости - в точке фазового перехода жидкость - пар мы имеем переход от однородного к неоднородному состоянию флюида. Для фазового перехода парамагнетик-ферромагнетик мы имеем переход от изотропного состояния к анизотропному.
Любой фазовый переход характеризуется некоторой величиной, которая имеет следующее свойство: она равна нулю, когда температура выше некоторой температуры, которая называется критической, и становится отличной от нуля, когда температура оказывается ниже этой критической температуры. Это величина называется параметром порядка и обозначается . фазовый переход термодинамический квантовый
Существуют переходы первого и второго рода. Если при понижении температуры параметр порядка появляется в точке перехода от нуля, соответствующий фазовый переход называется фазовым переходом второго рода.
Рисунок 1. Виды фазовых переходов: а - второго рода, б - первого рода.
Если параметр порядка имеет скачок в точке перехода, соответствующий фазовый переход называется фазовым переходом первого рода. Поведение параметра порядка в случае переходов второго и первого рода схематически показано на рисунках.
Термодинамическая переменная, сопряженная параметру порядка, называется упорядочивающим полем. Очевидно, что в случае, если упорядочивающее поле отлично от нуля, параметр порядка также отличен от нуля при любой температуре. Например, если магнитное поле не равно нулю, намагниченность также не равна нулю, не зависимо от того, какова температура системы. Это означает, что фазовый переход отсутствует, если упорядочивающее поле не равно нулю. В случае фазового перехода жидкость - пар заметим, сосуществование жидкости и пара имеет место, если давление равно давлению насыщения (или химический потенциал равен химическому потенциалу на линии насыщенности ). Это означает, что роль упорядочивающего поля в этом случае играют величины
или .
3. Фазовые переходы первого рода
Наиболее распространённые примеры фазовых переходов первого рода:
- плавление и отвердевание.
- кипение и конденсация.
- сублимация и десублимация.
3.1 Плавление и затвердевание
Плавление -- переход тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое. Плавление происходит с поглощением удельной теплоты плавления и является фазовым переходом первого рода.
При нормальном давлении, наибольшей температурой плавления среди простых веществ (а также среди металлов) обладает вольфрам (3422 °C), а среди произвольных веществ -- карбид гафния HfC (3890 °C). Можно считать, что самой низкой температурой плавления обладает гелий: при нормальном давлении он остаётся жидким при сколь угодно низких температурах.
Рисунок 2. График процесса плавления твердого тела.
Как известно из термодинамики, при фиксированной температуре тело стремится минимизировать свободную энергию F = E - TS. При низких температурах второе слагаемое (произведение температуры и энтропии) несущественно, и в результате всё сводится к минимизации обычной энергии E. Состояние с минимальной энергией -- это кристаллическое твёрдое тело. При повышении температуры, второе слагаемое становится всё важнее, и при некоторой температуре оказывается выгоднее разорвать некоторые связи. При этом обычная энергия E слегка повысится, но при этом сильно возрастет и энтропия, что в результате приведёт к понижению свободной энергии.
Кристаллизация (затвердевание) -- фазовый переход вещества из жидкого состояния в кристаллическое (твердое).
Кристаллизация происходит в результате охлаждения жидкости при определенной температуре. При кристаллизации жидкости происходит резкий скачкообразный переход от неупорядоченного расположения частиц (в жидкости) к упорядоченному (в твердом теле).
При кристаллизации жидкости массой m выделяется количество теплоты
Q = -лm.
По структуре относительного расположения частиц твердые тела делят на три вида: кристаллические, аморфные и композиты.
В кристаллическом состоянии существует периодичность в расположении атомов (дальний порядок).
3.2 Кипение и конденсация
Кипение - процесс парообразования по всему объёму жидкости (переход вещества из жидкого в газообразное состояние). Поскольку при кипении изменяется удельный объём вещества, то кипение - это фазовый переход первого рода. Кипение происходит гораздо более интенсивно, чем испарение, из-за образования очагов парообразования, обусловленных как достигнутой температурой кипения, так и наличием примесей.
При медленном пузырьковом кипении в жидкости (а точнее, как правило на стенках или на дне сосуда) появляются пузырьки, наполненные паром. За счёт интенсивного испарения жидкости внутрь пузырьков, они растут, всплывают, и пар высвобождается в паровую фазу над жидкостью. При этом сама жидкость находится в слегка перегретом состоянии, т. е. температура в толще жидкости превышает номинальную температуру кипения. В обычных условиях эта разница невелика (порядка одного градуса), но факт перегретости можно легко заметить, бросив что-либо в такую жидкость и наблюдая её резкое вскипание. В лабораторных условиях тщательно очищенные жидкости можно перегреть на десятки градусов, причём такая жидкость может и вовсе не кипеть.
Возможность перегрева жидкости объясняется тем, что для создания первичного пузырька минимального размера, который уже дальше может расти сам по себе, требуется затратить некоторую энергию (определяемую поверхностным натяжением жидкости). Пока это не достигнуто, мельчайшие пузырьки будут возникать и снова схлопываться под действием сил поверхностного натяжения, и кипения не будет.
Если температура дна сосуда значительно превышает температуру кипения жидкости, то скорость образования пузырей на дне становится столь большой, что они объединяются вместе, образуя сплошную паровую прослойку между дном сосуда и непосредственно самой жидкостью. В этом режиме плёночного кипения тепловой поток от нагревателя к жидкости резко падает (паровая плёнка проводит тепло хуже, чем конвекция в жидкости), и в результате скорость выкипания уменьшается. Режим плёночного кипения можно наблюдать на примере капли воды на раскалённой плите.
На процесс образования пузырьков можно влиять с помощью давления, звуковых волн, ионизации. В частности, именно на принципе вскипания микрообъёмов жидкости от ионизации при прохождении заряженных частиц работает пузырьковая камера.
Конденсация паров (лат. condense -- уплотняю, сгущаю) -- переход вещества в жидкое состояние из газообразного. Температура, ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или ненасыщенным.
При наличии жидкой фазы вещества конденсация происходит при сколь угодно малых перенасыщениях и очень быстро. В этом случае возникает подвижное равновесие между испаряющейся жидкостью и конденсирующимися парами. Уравнение Клапейрона - Клаузиуса определяет параметры этого равновесия -- в частности, выделение тепла при конденсации, и охлаждение при испарении.
Наличие перенасыщенного пара возможно в следующих случаях:
- отсутствие жидкой или твёрдой фазы того же вещества.
- отсутствие ядер конденсации -- взвешенных в атмосфере твёрдых частиц или капелек жидкости, а также ионов (наиболее активные ядра конденсации).
- конденсация в атмосфере другого газа -- в этом случае скорость конденсации ограничена скоростью диффузии паров из газа к поверхности жидкости.
Прибор ядерной физики -- камера Вильсона основана на явлении конденсации на ионах. При отсутствии ядер конденсации перенасыщение может достигать 800--1000 и более процентов. Конденсация ненасыщенного пара возможна в присутствии порошкообразных или твёрдых пористых тел. Кривая (в данном случае вогнутая) поверхность изменяет равновесное давление и инициирует капиллярную конденсацию.
3.3 Сублимация и десублимация
Сублимация (возгонка) - переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя жидкое. Поскольку при сублимации изменяется удельный объём вещества и поглощается энергия (теплота сублимации), сублимация является фазовым переходом первого рода.
Хорошо поддается возгонке вода, что определило широкое применение данного процесса как одного из способов сушки. При промышленной возгонке сначала производят заморозку исходного тела, а затем помещают его в вакуумную или заполненную инертными газами камеру. Физически процесс возгонки продолжается до тех пор, пока концентрация водяных паров в камере не достигнет нормального для данной температуры уровня, в связи с чем избыточные водяные пары постоянно откачивают. Возгонка применяется в химической промышленности, в частности, на производствах взрывоопасных или взрывчатых веществ, получаемых осаждением из водных растворов.
На эффекте возгонки основан один из способов очистки твердых веществ. При определенной температуре одно из веществ в смеси возгоняется с более высокой скоростью, чем другое. Пары очищаемого вещества конденсируют на охлаждаемой поверхности. Прибор, применяемый для этого способа очистки, называется сублиматор.
Возгонка также используется в пищевой промышленности: так, например, фрукты после сублимирования весят в несколько раз меньше, а восстанавливаются в воде. Сублимированные продукты значительно превосходят сушеные по пищевой ценности, так как возгонке поддаётся только вода, а при термическом испарении теряются многие полезные вещества. Перед сублимацией пищевых продуктов используется быстрое замораживание (-100 до -190 град. Цельсия), что приводит к образованию мелких кристаллов, неразрушающих клеточные мембраны.
Обратным процессом является десублимация. Десублимация (депозиция) - физический процесс перехода вещества из газообразного состояния в твёрдое, минуя жидкое. Примером десублимации является образование на стёклах ледяных узоров в зимнее время. При десублимации высвобождается энергия.
4. Фазовые переходы второго рода
Фазовые переходы второго рода - фазовые превращения, при которых плотность вещества, энтропия и термодинамические потенциалы не испытывают скачкообразных изменений, а теплоемкость, сжимаемость, коэффициент термического расширения фаз меняются скачком. Примеры: переход Не в сверхтекучее состояние, Fe из ферромагнитного состояния в парамагнитное (в Кюри точке).
4.1 Фазовый переход парамагнетик-ферромагнетик
Магнитные системы важны в связи с тем, что вся терминология, используемая в теории фазовых переходов, основана на именно этих системах. Рассмотрим небольшой образец, изготовленный из железа, помещенный в магнитное поле (). Пусть - намагниченность этого образца, зависящая от магнитного поля . Очевидно, что уменьшение магнитного поля приводит к уменьшению намагниченности. Могут иметь место две ситуации. Если температура высокая, магнитный момент становится равным нулю, когда магнитная поле стремится к нулю. Зависимость магнитного момента от магнитного поля для этого случая представлена на рисунке 3 а. .
Рисунок 3. График зависимости намагниченности от магнитного поля: а -при высоких; б - при низких температурах.
Однако, возможна и другая ситуация, которая реализуется при низких температурах: намагниченность образца, возникшая под влиянием внешнего магнитного поля, сохраняется и при уменьшении этого поля до нуля. (рисунок 3б). Эта остаточная намагниченность называется спонтанной намагниченностью ().Существует вполне определенная температура, при которой спонтанная намагниченность появляется впервые. Эта температура называется температурой Кюри. В области температур, ниже температуры Кюри, спонтанная намагниченность оказывается тем большей, чем ниже абсолютная температура. Намагниченность называется параметром порядка. Магнитное поле, являющееся переменной, термодинамически сопряженной намагниченности , называется упорядочивающим полем. Такие пары сопряженных переменных будут очень важны для дальнейшей теории.Есть очень полезная модель фазового перехода парамагнетик-ферромагнетик. Эта модель называется моделью Изинга. Рассмотрим несжимаемую решетку, в каждом узле которой находится магнитные стрелки. Эти стрелки могут быть направлены или вверх, или вниз. Соседние стрелки взаимодействуют таким способом что силы, действующие между этими стрелками, стремятся расположить их параллельно друг другу.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 4. Пояснения к модели Изинга.
Предполагается, что энергия взаимодействия стрелок положительна. В этом случае с точки зрения энергии стрелкам выгодно быть параллельными, т.е. чтобы все стрелки смотрели либо вверх, либо все - вниз. Энергия системы в этом случае минимальна. С точки зрения энергии такое состояние наиболее выгодное. Однако, таких полностью упорядоченных состояний всего лишь два (все стрелки - вверх и все стрелки - вниз). В этом смысле такие упорядоченные состояния совершенно невыгодны с точки зрения энтропии. Энтропия «стремится» полностью разупорядочить систему
При высоких температурах энтропия побеждает. В системе имеет место беспорядок и средняя намагниченность равна нулю. (число синих стрелок равно числу красных стрелок). При низких температурах побеждает энергия и в системе возникает спонтанная намагниченность (число синих стрелок равно десяти; а число красных стрелок равно шестнадцати).
Это означает, что в рассмотренной системе существует такая температура, начиная с которой, в системе появляется спонтанная намагниченность
Поведение всех систем около точек фазового перехода полностью универсально. Это очень удобно. Изучая самую простую систему (например, модель Изинга) около ее критической точки, мы сможем предсказывать физические свойства сложных систем около их точек фазового перехода.
4.2 Переход металлов и сплавов в состояние сверхпроводимости
Сверхпроводиммость -- свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением ниже определённой температуры. Существует множество чистых элементов, сплавов и керамик, переходящих в сверхпроводящее состояние. Температурный интервал перехода в сверхпроводящее состояние для чистых образцов не превышает тысячных долей Кельвина и поэтому имеет смысл определённое значение Тс -- температуры перехода в сверхпроводящее состояние. Эта величина называется критической температурой перехода.
Ширина интервала перехода зависит от неоднородности металла, в первую очередь -- от наличия примесей и внутренних напряжений. Известные ныне температуры Тс изменяются в пределах от 0,0005 K у магния (Mg) до 23,2 К у интерметаллида ниобия и германия (Nb3Ge, в плёнке) Переход вещества в сверхпроводящее состояние сопровождается изменением его тепловых свойств.
Однако, это изменение зависит от рода рассматриваемых сверхпроводников. Так, для сверхпроводников Й рода в отсутствие магнитного поля при температуре перехода Тc теплота перехода (поглощения или выделения) обращается в нуль, а следовательно терпит скачок теплоёмкость, что характерно для фазового перехода ЙЙ рода. Когда же переход из сверхпроводящего состояния в нормальное осуществляется изменением приложенного магнитного поля, то тепло должно поглощаться (например, если образец теплоизолирован, то его температура понижается). А это соответствует фазовому переходу Й рода.
Для сверхпроводников ЙЙ рода переход из сверхпроводящего в нормальное состояние при любых условиях будет фазовым переходом ЙЙ рода.
Рисунок 5. Характер изменения теплоемкости и удельного сопротивления при фазовом переходе в сверхпроводящее состояние
Явление сверхпроводимости используется для получения сильных магнитных полей, поскольку при прохождении по сверхпроводнику сильных токов, создающих сильные магнитные поля, отсутствуют тепловые потери. Однако в связи с тем, что магнитное поле разрушает состояние сверхпроводимости, для получения сильных магнитных полей применяются т. н. сверхпроводники II рода, в которых возможно сосуществование сверхпроводимости и магнитного поля. В таких сверхпроводниках магнитное поле вызывает появление тонких нитей нормального металла, пронизывающих образец, каждая из которых несёт квант магнитного потока. Вещество же между нитями остаётся сверхпроводящим. Поскольку в сверхпроводнике II рода нет полного эффекта Мейснера, сверхпроводимость существует до гораздо больших значений магнитного поля . В технике применяются, в основном, следующие сверхпроводники (таблица 1).
Таблица 1. Виды сверхпроводников, применяющиеся в технике.
Существуют детекторы фотонов на сверхпроводниках. В одних используется наличие критического тока, используют также эффект Джозефсона, андреевское отражение и т. д. Так, существуют сверхпроводниковые однофотонные детекторы (SSPD) для регистрации единичных фотонов ИК диапазона, имеющие ряд преимуществ перед детекторами аналогичного диапазона (ФЭУ и др.), использующими другие способы регистрации.
Вихри в сверхпроводниках второго рода можно использовать в качестве ячеек памяти. Подобное применение уже нашли некоторые магнитные солитоны. Существуют и более сложные дву- и трёхмерные магнитные солитоны, напоминающие вихри в жидкостях, только роль линий тока в них играют линии, по которым выстраиваются элементарные магнитики (домены).
4.3 Переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние
Сверхтекучесть жидкого гелия-II ниже лямбда-точки (T = 2,172 К) была открыта в 1938 году П. Л. Капицей (Нобелевская премия по физике за 1978 год). Уже до этого было известно, что при прохождении этой точки жидкий гелий испытывает фазовый переход, переходя из полностью «нормального» состояния (называемого гелий-I) в новое состояние так называемого гелия-II, однако только Капица показал, что гелий-II течёт вообще (в пределах экспериментальных погрешностей) без трения. На сегодняшний день установлено, что коэффициент вязкости у гелия-II меньше 10-12 Па·с, в то время как у гелия-I вблизи температуры 4,22 К этот коэффициент имеет величину порядка 10-6 Па·с.
Теория сверхтекучего гелия-II была разработана Л. Д. Ландау (Нобелевская премия по физике за 1962 год).
Рисунок 6. Относительная доля нормальной компоненты в гелии-II
В рамках двухжидкостной модели, гелий-II представляет собой смесь двух взаимопроникающих жидкостей: сверхтекучей и нормальной компонент. Сверхтекучая компонента представляет собой собственно жидкий гелий, находящийся в квантово-коррелированном состоянии, аналогичном состоянию бозе-конденсата (однако, в отличие от конденсата разреженных паров атомов, гелий находится в режиме сильной связи). Эта компонента движется без трения, обладает нулевой температурой и не участвует в переносе энергии в форме теплоты. Нормальная компонента представляет собой газ квазичастиц двух типов: фононов и ротонов, т. е. элементарных возбуждений квантовокоррелированной жидкости; она движется с трением и участвует в переносе энергии.
При нулевой температуре в гелии отсутствует свободная энергия, которую можно было бы потратить на рождение квазичастиц, и поэтому гелий находится полностью в сверхтекучем состоянии. При повышении температуры плотность газа квазичастиц (прежде всего, фононов) растёт, и доля сверхтекучей компоненты падает. Вблизи температуры лямбда-точки концентрация квазичастиц становится столь велика, что они образуют уже не газ, а жидкость квазичастиц, и наконец при превышении температуры лямбда-точки макроскопическая квантовая когерентность теряется, и сверхтекучая компонента пропадает вовсе. Относительная доля нормальной компоненты показана на рисунке 6.
При протекании гелия сквозь щели с малой скоростью, сверхтекучая компонента, по определению, обтекает все препятствия без потери импульса, т. е. без трения. Трение могло бы возникнуть, если бы какой-либо выступ щели порождал бы квазичастицы, уносящие в разные стороны импульс жидкости. Однако такое явление при малых скоростях течения энергетически невыгодно, и только при превышении критической скорости течения начинают генерироваться ротоны. Эта модель, во-первых, хорошо объясняет разнообразные термомеханические, светомеханические и т. п. явления, наблюдающиеся в гелии-II, а во-вторых, прочно базируется на квантовой механике.
Заключение
В данной курсовой работе были исследованы закономерности фазовых переходов, приведена их структуризация и классификация. Подробно рассмотрены фазовые переходы первого и некоторые виды второго родов, но современная физика исследует также системы, обладающие фазовыми переходами третьего или более высокого рода.
В последнее время широкое распространение получило понятие квантовый фазовый переход, т.е. фазовый переход, управляемый не классическими тепловыми флуктуациями, а квантовыми, которые существуют даже при абсолютном нуле температур, где классический фазовый переход не может реализоваться.
Литература
1. Базаров И. П. Термодинамика. -- М.: Высшая школа, 1991 - 376 с.
2. Базаров И. П. Заблуждения и ошибки в термодинамике. Изд. 2-ое испр. - М.: УРСС, 2003. - 120 с.
3. Паташинский А. З., Покровский В. Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. -- М.: Наука, 1981.
4. Гуфан Ю. М.. Термодинамическая теория фазовых переходов. -- Ростов н/Д: Издательство Ростовского университета, 1982. -- 172 с.
5. Интернет-ресурс http://www.scontel.ru/Scontel_Rus/articles.html
6. Интернет-ресурс http://ru.wikipedia.org
7. Интернет-ресурс http://www.astronet.ru
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Отклонение газов от идеальности. Формула Ван-дер-Ваальса. Термодинамические величины классической плазмы. Критические явления при фазовых переходах. Фазовые переходы и метастабильные состояния. Кинетика фазовых переходов и проблема роста квазикристаллов.
реферат [555,8 K], добавлен 07.02.2016Измерение изменения объема воды при нагреве её от 0 до 90 градусов. Расчет показателя коэффициента термического расширения воды. Понятие фазового перехода как превращения вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий.
лабораторная работа [227,4 K], добавлен 29.03.2012Коэффициент термического расширения, формулы. Фазовые переходы первого и второго рода в термодинамике. Плавление и кристаллизация, испарение и конденсация, сублимация и десублимация. График зависимости изменения объема воды от температуры и времени.
лабораторная работа [402,2 K], добавлен 22.09.2013Фазовые переходы второго рода. Компьютерное моделирование критического поведения, влияние на него дефектов структуры. Модель Гейзенберга, алгоритм Вульфа. Коротковременная динамика, уточнение критической температуры. Расчет критических индексов.
дипломная работа [876,3 K], добавлен 07.02.2011Фазами называют однородные различные части физико-химических систем. Фазовые переходы первого и второго рода. Идеальные и реальный газы. Молекулярно – кинетическая теория критических явлений. Характеристика сверхтекучести и сверхпроводимости элементов.
реферат [32,3 K], добавлен 13.06.2008Понятие и содержание процесса фазового перехода первого рода как изменения агрегатного состояния вещества. Основные стадии данного перехода и его особенности, физическое обоснование и закономерности. Сущность теории Зельдовича. Бистабильная система.
презентация [199,0 K], добавлен 22.10.2013Понятие фазового перехода и твердой растворимости. Типы фазовых диаграмм. Системы, их значение в микроэлектронике. Фазовые диаграммы, в которых в качестве одной из компонент фигурирует именно кремний. Двухфазная диаграмма и процесс отвердевания.
реферат [1,1 M], добавлен 23.06.2010Понятие и предмет термодинамики. Определение объемного состава и средней молярной массы смеси, а также вычисление парциальных объемов компонентов. Характеристика фазового равновесия и фазовых переходов. Основы введения в химическую термодинамику.
контрольная работа [328,4 K], добавлен 29.03.2015Воспроизведение амплитуды и фазы световых волн с помощью голографии, выход за пределы возможностей линзовых и зеркальных оптических систем. Экспериментальные исследования возможностей применения фазовых модуляторов света для решения прикладных задач.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 17.09.2012Кристаллическая структура и магнитные свойства манганитов. Теплоемкость манганитов в области фазовых переходов. Основные результаты исследования температурной зависимости теплоемкости монокристаллов системы в различных магнитных полях и их обсуждение.
курсовая работа [795,4 K], добавлен 21.05.2019Достижение упорядоченности путем избавления системы от тепловой энергии. Агрегатные состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Организация атомов в кристаллах, свойства сверхпроводимости и магнетизма. Ферромагнетики в условиях фазовых переходов.
реферат [475,1 K], добавлен 26.09.2009Явления оптической и термической перезарядки, их роль в полупроводниках и полупроводниковых структурах. Особенности оптических переходов при наличии нескольких глубоких и мелких уровней в запрещённой зоне, в основном, при комбинированном возбуждении.
реферат [35,2 K], добавлен 22.06.2015История открытия сверхпроводников, их классификация. Фазовый переход в сверхпроводящее состояние. Научные теории, описывающие это явление и опыты, его демонстрирующие. Эффект Джозефсона. Применение сверхпроводимости в ускорителях, медицине, на транспорте.
курсовая работа [77,2 K], добавлен 04.04.2014Виды переходов между энергетическими уровнями в квантовых системах. Переходы с излучением и поглощением, их вероятность. Коэффициент поглощения, влияние насыщения на форму контура линии поглощения. Релаксационные переходы, уширение спектральных линий.
контрольная работа [583,0 K], добавлен 20.08.2015Жидкая и газообразная фазы вещества. Экспериментальное исследование Томаса Эндрюса фазового перехода двуокиси углерода. Взаимодействие молекул друг с другом и давление фазового перехода. Непрерывность газообразного и жидкого состояния вещества.
презентация [306,3 K], добавлен 23.04.2013Использование событийного моделирование в описании поведения большого количества модельных частиц. Классификация потенциалов взаимодействия, быстродействие алгоритмов. Решение задач фильтрации, конденсации, фазовых переходов, поведения мультиагентов.
учебное пособие [883,9 K], добавлен 13.02.2011Применение теории перколяции (возникновения бесконечных связных структур) в процессах гелеобразования, для описания магнитных фазовых переходов и в исследованиях газочувствительных датчиков. Определение порога протекания как размера критического кластера.
реферат [30,7 K], добавлен 09.06.2011Концепция фазовых проницаемостей, ее сущность и содержание, методы определения. Определение главных факторов, влияющих на фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа, направления использования полученных в результате исследований данных веществ.
курсовая работа [344,0 K], добавлен 04.05.2014Магнитные вещества, фазовые переходы второго рода и температура Кюри. Основные методы определения температуры Кюри ферро- и ферримагнетиков по температурной зависимости динамической восприимчивости в слабых полях. Установка для определения точки Кюри.
курсовая работа [103,2 K], добавлен 16.04.2015Термодинамические процессы в сухом и влажном воздухе. Термодинамические процессы фазовых переходов. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Уравнение переноса водяного пара в атмосфере. Физические процессы образования облаков. Динамические процессы а атмосфере.
реферат [487,9 K], добавлен 28.12.2007
