Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Глаголев С.П. -> "Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение" -> 14

Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение - Глаголев С.П.

Глаголев С.П. Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение. Под редакцией проф. Н.Н. Яроцкого — Л.-М.: ОНГИ, 1934. — 216 c.
Скачать (прямая ссылка): kvartz-steklo.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 99 >> Следующая

Можно было бы думать, что при температуре V внутренние энергии кристалла и вязкой жидкости сравняются, однако в действительности этому препятствует внезапное изменение удельной теплоемкости стекла в точке Тд. Как видно из рисунка, кривая резко уменьшает здесь свой наклон, и дальнейшая отдача тепла (на этот раз хрупким стеклом) совершается уже по значительно менее крутой кривой БЕ, практически параллельной кривой АВ. Таким образом как будто бы приходится признать, что сколько бы мы ни охлаждали дальше хрупкое стекло,"о.но всегда будет иметь по сравнению'с кристаллом большую внутреннюю'Знергию, если только уравнивание энергетических уровней не успело произойти в точке Тс.
Есть основания полагать, что разность энергий стекло-кристалл при прочих равных условиях будет тем меньше, чем меньше скрытая теплота плавления вещества. Действительно, скрытая теплота пред-
ставляет численно тот скачок в сторону уменьшения внутренней энергии, который претерпело вещество в точке плавления, и с увеличением этого скачка шансы догнать энергетический уровень кристалла для вязкой жидкости уменьшаются. Если обозначить теплоту плавления
через /?, удельную теплоемкость вязкого состояния через срв, эту же величину для кристалла — через сР*, то разность энергии стекло - кристалл будет равна г.
кЕ = R
ре
cpK)dt.
Рис. 14. Соотношение между разностью энергий стекло-кристалл и скрытой теплотой плавления.
соотношения Berger можно сказать образное состояние более устойчиво.
конечно эти вещества могут вообще быть получены в стеклопбпячнпм состоянии. Последняя оговорка, уменьшающая в ^еТн^.
Berger 8 приводит зависимость ДЕ от R, пользуясь данными Tammann 17 для ряда органических соединений (табл. 1, рис. 14), и приходит к выводу что- для веществ с теплотой плавлени i, меньшей 12 кал/г, ДБ становится отрицательным. Таким образом в случае справедливости что для этих веществ стекло-нежели кристаллическое, если
ТАБЛИЦА 1
Разность энергий стекло-кристалл для различных тел (Berger, 1931)
1 , X
Вещество Температ рл плавлі ния (абс. Темпер лт. превраще (абс.) Теплота плавленщ R в кал Разность энергий стекло-крі :талл Д? з кал
ПрОПИЛОВЫЙ сп! РТ........ 147 80 11 7 11 к
Этиловый спит 159 84 ^z, / 25 8 115 1Ч п
320 158 23,4 10,У 1 1 о
і лицерин 292 170 47 5 11,2 оо д
........ 493 303 16*4 ??,0 2,9
пени общность выводов Berger, необходима, так как известен весьма обширный ряд тел с небольшими значениями теплоты плавления (например металлы рубидий, цезий, свинец), которые (как и^вообще все металлы) никогда не удавалось перевести в стеклообразное состояние и для которых следовательно устойчивость последнего равна нулю.
Итак, для исследованных до сих пор веществ внутренняя энергия в стеклообразном состоянии оказалась не на много, но все,же больше внутренней энергии кристалла. Отсюда трудно еще делать какие-

либо обобщающие выводы, так как далеко еще не выяснен температурный ход удельной теплоемкости стекла ниже температуры Т и следовательно остается открытым вопрос, действительно ли разность ДЕ остается неизменной при дальнейшем понижении температуры. Здесь следует отметить еще одно обстоятельство, на роль которого указал впервые Berger8. Известно, что свойства вещества в стеклообразном состоянии зависят не только от так называемых переменных состояния (объем, давление, температура), но также от предшествующей тепловой истории исследуемого образца, в частности — от скорости охлаждения или нагревания. Как это следует из опытов различных авторов (Лебедев18, Berger16 и др.), влияние тепловой истории сказывается в том, что изменение свойств тела не непосредственно следует за изменением температуры, но запаздывает. Для того чтобы вещество при-| обрело свойства, специфичные для данной температуры, необходимо! продержать его при этой температуре более или менее нродолжитель-1 ный промежуток времени, выждать таким образом, пока установится! равновесие. Согласно данным Berger время, необходимое для установления такого равновесия, в сильной степени зависит от температуры. Для вязкого состояния оно незначительно и увеличивается по мере того, как переходим в область температур существования хрупкого
ТАБЛИЦА 2
Время, необходимое для установления постоянного равновесия в стекле
(Berger, 1931)
Температура
Минуть'
на 50° выше Тд........
Тд (температурное превращение) на 50° ниже Тд........
» 100° » Т".......
» 200° » Тд .......
» 300° » Тд.......
10 1000 6000 60000
Часы
= 100 = 1000 =92 ООО
Дни
= 40 =3 800 =70000
Годы
= 10 =200
стекла: Численные значения этих промежутков времени для различных температур даны Berger 8 в табл. 2. Легко видеть, что для изучения истинных свойств вещества, находящегося в стеклообразном состоянии, необходимо менять его температуру весьма медленно.
Опыты, где это условие не соблюдается, дадут не истинные значения коэфициентов, характеризующих те или иные свойства вещества, но значения, искаженные за счет не успевшего установиться равновесия.
Если мы теперь возвратимся к рис. 13, то должны будем признать большую долю вероятия в том, что кривая DE, дающая зависимость внутренней энергии стекла от температуры, не отражает истинного положения вещей и дает преувеличенные значения. Есть все основания полагать"ч|то в опытах по определению ср для стекла, охлаждение происходило с)цщ1ком быстро для того, чтобы могло установиться равновесие. Таким образом изменение энергии не поспевало за изменением температуры, ri для с0 получались преуменьшенные цифры. При учете этого обстоятельства мы не получим уже параллельности в ходе кривых для стекла и кристалла. Отдача энергии стеклом должна пойти по более наклонной кривой DF, пересекающейся с кривой АВ кристалла
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed