Общий курс физики термодинамика и молекулярная физика - Сивухин Д.В.
Скачать (прямая ссылка):
100%
Рис. 150.
Рис. 151.
жидкости еще равно нулю. По мере сжатия жидкая фаза будет расти. В точке С отношение масс жидкости и пара равно отношению отрезков МС и CN. Однако при дальнейшем сжатии количество жидкости опять начинает уменьшаться, пока в точке В жидкость г не исчезнет совсем. Это явление
ере ро п называется обратной конденса-
цией.
5. Рассмотрим теперь диаграммы состояния твердых и жидких смесей. Возможны диаграммы типа сигары (например, для Ag — Au, Си — Ni, AgCl — NaCl), диаграммы с минимумом (например, Сг — Fe, Ті — Zr, LiCl — NaCl) и максимумом (например, Na2S04 — CaS04, стеарин — пальмитин). Ко всем этим диаграммам применимы рассуждения, приведенные выше для жидких и газообразных смесей. Например, на рис. 152 приведена диаграмма состояния для сплава золота и серебра. Область над верхней кривой изображает жидкое, под нижней кривой — твердое состояние тела. Заштрихованная область между обеими кривыми — двухфазную систему, состоящую из жидкости и твердого тела. При нагревании твердого сплава на кривой А начинается плавление. По мере повышения температуры увеличивается содержание
96? °С
долото Рис. 152.
100%
§ 128]
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ
507
жидкой смеси, пока на кривой В вся смесь не перейдет в жидкое состояние. Точки плавления смеси при заданном составе заполняют конечный температурный интервал, причем каждой точке плавления соответствует вполне определенное соотношение между твердой и жидкой фазами.
6. Совсем другой характер имеют диаграммы состояния для систем висмут — кадмий (рис. 153) или свинец — сурьма. Они характеризуются тем, что оба компонента, входящие в состав системы, не образуют смешанных кристаллов. Точки Л и В являются точками плавления чистых кадмия и висмута. Добавление к кадмию висмута понижает точку затвердевания жидкого раствора висмута в кадмии. С увеличением концентрации висмута кривая затвердевания раствора Кадмий
идет вниз. Аналогично ведет себя 100% —5------ 0
кривая затвердевания раствора кадмия в висмуте. Обе кривые пересекаются в точке О, называемой эвтектической точкой. Область выше кривой АОВ изображает однородную жидкую смесь висмута и кадмия. Область ниже горизонтальной прямой MON изображает двухфазную систему, состоящую из кристаллов висмута и кристаллов кадмия. Область, ограниченная замкнутой кривой АОМА, представляет двухфазную систему из кристаллов кадмия и жидкого расплава кадмия с висмутом. Состав жидкого расплава один и тот же во всех точках всякой горизонтальной прямой DE, пересекающей рассматриваемую область. Он определяется точкой пересечения Е указанной прямой с участком кривой плавления АОЕ, где все вещество существует в виде жидкого расплава. Содержание жидкой и твердой частей в какой-либо точке S рассматриваемой области определяется обычным правилом рычага: количества твердого кадмия и жидкого расплава обратно пропорциональны длинам отрезков DS и SE. Аналогично, область, ограниченная замкнутой кривой OBNO, представляет двухфазную смесь, состоящую из кристаллов висмута и жидкого расплава этого металла с кадмием.
Рассмотрим процесс затвердевания жидкой смеси при ее охлаждении вдоль вертикальной прямой HL. В точке L из расплава начнут выделяться кристаллы кадмия. Система обогащается висмутом, и температура затвердевания ее понижается. Дальше процесс затвердевания идет вдоль кривой LEO до эвтектической точки О. В этой точке понижение температуры прекращается, пока не
Висмут Рис. 153.
П1еС
100%
508
РАСТВОРЫ
[ГЛ. XI
затвердеет вся жидкость. В точке О будут продолжать выпадать кристаллы оставшегося в жидкости кадмия и начнет кристаллизоваться висмут. При этом относительное содержание кадмия и висмута остается неизменным в течение всего процесса кристаллизации. Эвтектическая точка О является равновесной точкой сосущество» вания трех фаз: жидкой смеси кадмия с висмутом, кристаллов кадмия и кристаллов висмута. Поскольку в эвтектической точке кристаллизация обоих компонентов происходит одновременно, кристаллическая смесь в этой точке состоит из очень мелких кристалликов кадмия и висмута. Она называется эвтектической смесью или эвтектикой. Слева от эвтектической точки в области, расположенной ниже прямой MN, в эвтектическую смесь вкраплены ранее выделившиеся более крупные кристаллы кадмия, а справа — висмута.
ГЛАВА XII СИММЕТРИЯ И СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ
* *
§ 129. Симметрия тел
1. Симметрия тела выражает свойства его совмещаться с самим собой при определенных перемещениях, называемых преобразованиями или операциями симметрии. Эти перемещения не должны сопровождаться растяжениями, сжатиями, сдвигами и другими деформациями, при которых изменяются расстояния между точками тела. К преобразованиям симметрии относятся: 1) параллельный перенос всех точек тела на определенное расстояние (трансляция), 2) поворот тела вокруг некоторой оси на определенный угол, 3) отражение в плоскости, 4) инверсия или отражение в точке, а также все комбинации таких преобразований.
Под отражением тела в плоскости П понимают операцию, в результате которой каждая точка тела переходит в точку, симметрично расположенную с ней относительно этой плоскости (рис.
