Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Матвеев А.Н. -> "Молекулярная физика. Том 2" -> 154

Молекулярная физика. Том 2 - Матвеев А.Н.

Матвеев А.Н. Молекулярная физика. Том 2 — М.: Высшая школа, 1981. — 400 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayafizikat21981.djvu
Предыдущая << 1 .. 148 149 150 151 152 153 < 154 > 155 156 157 158 159 160 .. 181 >> Следующая

переход или, более употребительно, фазовый переход второго рода.
Отличительной особенностью фазовых переходов первого рода является
скачкообразное изменение удельной внутренней энергии и связанных с ней
величин в точке перехода и, следовательно, наличие скрытой теплоты
перехода. Переход совершается при определенных температуре и давлении, и.
в процессе перехода обе фазы одновременно существуют в объеме и
пространственно разграничены.
Фазовые переходы второго рода происходят сразу во всем объеме и
обязательно связаны с изменением симметрии системы. Температура, при
которой происходит фазовый переход, называется точкой Кюри. Поскольку
переход происходит сразу во всем объеме, не существует пространственного
разделения фаз и их нахождения в равновесии друг с другом. Поэтому нет
скачка внутренней энергии, поскольку в противном случае фазовый переход
одновременно во всем объеме был бы просто невозможен из-за закона
сохранения энергии. Это означает, что фазовый переход второго рода не
сопровождается выделением или поглощением теплоты фазового превращения.
Объем при переходе не меняется, но теплоемкость в связи с изменением
симметрии системы меняется. Это означает, что производная dCv/dT меняется
скачком, как и температурный коэффициент объемного расширения (1
/V){dV/dT)p, хотя сам объем, как уже сказано, постоянен.
Когда говорится об изменении симметрии системы, то не имеется в виду
обязательно кристаллическая симметрия. Например, переход ферромагнетика в
парамагнитное состояние не сопровождается трансформацией кристаллической
структуры, а связан с переориентировкой в теле элементарных магнитных
моментов. Переход металла в сверхпроводящее состояние и переход Не I в Не
II также являются примерами переходов второго рода.
В настоящее время теория фазовых переходов второго рода усиленно
разрабатывается, однако содержит много не исследованных до конца
вопросов.
§ 48. Сплавы и твердые растворы 343
Пример 47.1. Известно молярное изменение энтропии при плавлении.
Требуется найти изменение точки плавления при изменении внешнего давления
на Ар. Удельные объемы жидкости и твердого тела известны, но удельная
теплота плавления неизвестна.
Исходим из уравнения Клапейрона - Клаузиуса:
АТ = Ар Т (Уж - VT)/L,
где L связана с изменением энтропии AS соотношением AS = L/Т (все
величины отнесены к молю). Тогда
АТ = Ар (Уж- VT)/AS.
§ 48 Сплавы и твердые растворы
Дается определение сплавов и твердых растворов. Рассматриваются
особенности кристаллизации жидких растворов эвтектического состава и
отличного от эвтектического. Описывается классификация твердых растворов.
Определение. При понижении температуры жидкого раствора при некоторой
температуре начинается кристаллизация и свойства образующейся твердой
фазы зависят от компонент раствора и сильно отличаются друг от друга.
Рассмотрим вещества, состоящие из двух компонент.
Может случиться, что в результате кристаллизации образуется твердая фаза,
состоящая из смеси кристалликов различных компонент вещества. Такая
твердая фаза называется сплавом.
Иногда в результате кристаллизации образуется твердая фаза, состоящая из
кристаллов, построенных из атомов обеих компонент вещества. Такая твердая
фаза называется твердым раствором.
Сплавы. В случае сплава ход кристаллизации зависит от процентного
соотношения компонент в жидком растворе. При некоторой температуре
начинается, вообще говоря, кристаллизация одной из компонент. Лишь при
одном вполне определенном соотношении между компонентами начинается
одновременная кристаллизация обеих компонент. Такой состав жидкого
раствора называется эктектическим, а получающийся в результате
кристаллизации сплав называется эвтектическим сплавом или эвтектикой.
Диаграмма состояния такого сплава имеет вид, показанный на рис. 132.
Эвтектический состав характеризуется абсциссой точки Э. Если жидкий
раствор такого состава охлаждать, то при температуре Тэ из раствора
начинают выпадать одновременно кристаллы обеих компонент и весь процесс
кристаллизации завершается при постоянной температуре. Получаемый в
результате этого эвтектический сплав является смесью кристалликов обеих
компонент. При плавлении такого сплава все процессы идут в обратном
направлении.
Если состав жидкого раствора отличается от эвтектического, то процесс
кристаллизации происходит по-другому. Например, если (рис. 132) жидкий
раствор обогащен компонентой В по сравнению с эвтектическим составом и
его состав характеризуется
344 5. Твердые тела
точкой Е, то кристаллизация начинается при температуре Ть однако при этом
из раствора выпадают кристаллы вещества В. В результате этого жидкий
раствор изменяет свой состав, обогащаясь веществом А. Это означает, что
его состав изменяется ближе к эвтектическому и температура кристаллизации
уменьшается. В результате этого в процессе кристаллизации происходит
изменение условий кристаллизации по линии ЕЭ. При достижении точки Э
кристаллизация происходит при постоянной температуре Тэ, как и
Предыдущая << 1 .. 148 149 150 151 152 153 < 154 > 155 156 157 158 159 160 .. 181 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed