Главная · Поиск книг · Поступления книг · Top 40 · Форумы · Ссылки · Читатели

Настройка текста
Перенос строк


    Реклама    

liveinternet.ru: показано число просмотров за 24 часа, посетителей за 24 часа и за сегодня
Rambler's Top100
Статьи - Денисов С. Весь текст 476.01 Kb

Указатель физических явлений и эффектов

Предыдущая страница Следующая страница
1 2 3 4 5 6  7 8 9 10 11 12 13 14 ... 41
второго рода плотность и энергия меняются непрерывно,  а ска-
чок испытывает такие величины,  как теплоемкость,теплопровод-
ность; фазовые переходы второго рода не сопровождаются погло-
щением или выделением энергии.   Примером  фазового  перехода
второго рода может служить переход жидкого гелия в сверхтеку-
чее состояние,переход форромагнетика в парамагнетик при точке
Кюри,переупорядочение кристаллов сплавов и др.

      Характерным примером фазового перехода первого рода мо-
жет служить перход вещества из одного агрегатного состояния в
другое.

      В физике рассматривают четыре агрегатных состояния:
твердое, жидкое, газообразное и плазменное.

      При переходах из одного агрегатного состояния в другое,
как уже отмечено выше, обязательно выделяется или поглощается
тепло. Переход от более упорядоченных структур к менее упоря-
доченным требуют притока тепла извне,  при обратных переходах
выделяется такое же колличество тепла,   которое  поглощается
при прямом переходе.  Отметим,  что,  как правило, переход из
одного агрегатного состояния в другое обычно имеет место  при
постоянной температурк,  таким образом, фазовый переход явля-
ется источником Э или поглотителем тепла,  работающим практи-
чески при постоянной температуре.

      А.с.н 426030: Способ изолирования катушки индуктивности
      в глубинном приборе путем заполнения диэлектриком каме-
      ры, в   которой расположена катушка,  отличающийся тем,
      что с целью упрощения конструкции прибора  и  повышения
      его эксплуатационной надежности, в качестве диэлектрика
      используют вещество, температура плавления которого ни-
      же минимальной температуры в зоне измерения и выше тем-
      пературы корпуса прибора перед его спуском и  в  период
      спуска в скважину.

      Нередко изменения агрегатного состояния вещества позво-
ляет очень просто решать до этого почти  неразрешимые  техни-
ческие задачи.  Например, как заполнить послойно емкость сме-
шивающимися между собой жидкостями?

      А.с.н 509275: Способ послойного заполнения емкости сме-
      шивающимися жидкостями  путем последовательного анализа
      их, отличающийся  тем,  что с целью упрощения процесса,
      первую жидкость налитую в емкость, замораживают, следу-
      ющую жидкость наливают  на  верхний  слой  замороженной
      жидкости, а затем последнюю размораживают.

       При изменениях  агрегатного состояния резко изменяются
электрические характеристики  вещества.   Так,если  металл  в
твердом или   жидком  виде-проводник,то пары металла-типичный
диэлектрик. Это свойство остроумно использовано в патенте США

      Прибор для измерения давления жидкого металла  содержит
      пробоотборную трубку типа трубки Вентури. Через участок
      этой пробоотборной   трубки  пропускается  регулируемый
      электрический ток. При определенной величине тока, тем-
      пература взятой пробы жидкого металла возрастает до тех
      пор,пока жидкий  металл не перейдет в парообразное сос-
      тояние, в  результате чего ток прерывается. Период вре-
      мени в   течение  которого  через участок пробоотборной
      трубки протекает ток,является функцией давления жидкого
      металла в  системе.  Таким образом,  период времени при
      отборе пробы и подсчете импульсов тока вплоть до момен-
      та испарения   определяется давлением жидкого металла в
      системе.

      3.2.1. Как отмечалось  выше,перекристаллизация  металла
является фазовым  переходом второго рода.  В момент перекрис-
таллизации возникает э ф ф е к т    с в е р х п л а с т и ч-
н о с т и   металла.

      В этот  момент  металл,  ранее имевший прочную и сверх-
прочную структуру,становится пластичным как  глина.Но  длится
это явление   считанные  мгновения  и  протекает  в очень уз-
ком,причем непостоянном интервале  температур.Непосредственно
подстеречь момент,когда  начинается фазовое превращение,  не-
возможно,но известно,что при перестройки кристаллической  ре-
шотки металл  начинает переходить из паромагнитного состояния
в феромагнитное,что сопровождается резким изменением его маг-
нитной проницаемости.   Этим воспользовались авторы изобрете-
ния.

      По А.С..207678 пусковое  устройство  пресса  связано  с
      прибором улавливающим  момент фазового перехода:  заго-
      товку,нагретую до температуры чуть выше интервала фазо-
      вого превращения,кладут в матрицу пресса.Остывая металл
      заготовки в момент  перекристаллизации  резко  изменяет
      свою магнитную  проницаемость,что отмечается изменением
      тока в измерительной обмотке  прибора,который  включает
      пресс.

      Чтобы продлить  время сверхпластичности,датчик фазового
превращения связывают   нетолько   с   пусковым   устройством
прсса,но и с нагревательными элементами.Пилообразно гоняя за-
готовку вверх и вниз по  всему  интервалу  температурфазового
превращения,можно поддерживать   состояние  сверхпластичности
сколь угодно долго.  Ничто не мешает использовать датчики,ко-
торые реагировали   бы на изменение других физических свойств
обрабатываемого материала, например,электросопротивления,теп-
лоемкости и т.д.  Значит,  принцип действия можно распростра-
нить и на немагнитные материалы. У сталей существует еще один
фазовый переход,идущий   при  очень низких температурах (ниже
минус 60 градусов С ),  когда аустенит в  стали  переходит  в
мартенсит. И   в этот момент наблюдается эффект сверхпластич-
ности. Значит  можно в принципе,  отказаться от горячей штам-
повки, совместив  процесс штамповки в сверхпластичном состоя-
нии с закалкой стали в жидком азоте.

      3.2.2. Интересно,что мартенсит имеет меньшую плотность,
чем аустенит.  Если к изогнутой деформацией части детали при-
ложить хотя бы кусок "сухого льда",температура которого минус
67 градусов С,то обрабатываемый участок расширится, распрямив
тем самым деталь.  А поскольку фазовый переход необратим,  то
самопроизвольного востановления кривизны в дальнейшем не про-
изойдет.Превращение десяти процентов  аустинита  в  мартенсит
вызывает увеличение   100  миллиметрового диаметра изделия на
130 микрометров,а переход 40% аустенита в мартесит -400  мик-
рометров. К плюсам нового метранадо добавитьеще один: выдерж-
ка при низкой температуре в течение 5 минут и  5  часов  дает
практически одинаковые  результаты.Ну,  и конечно,  обработку
изогнутых деталей холодом, как и радиацией,можно вести в соб-
ранной,готовой машине (сравни с 2.3).

      На этот способ выдано авторское свидетельство .414027.

      Изменяется плотность  при  фазовых переходах и у других
веществ (например у воды и олова),что позволяет  использовать
их для получения высоких давлений.

      Прифазовых переходах второго рода также наблюдаются ин-
тересные изменения макроскопических свойств  объектов(см.8.8)

      У хрома есть любопытная температурная точка 37 градусов
С, в  котором он претерпевает фазовый переход,при этом у него
скачком изменяется модуль упругости. На этом свойстве основан
ряд изобретений.
      
      А.С.266471: Двигатель,содержащий  деформируемые при из-
      менении температуры рабочего тела упругие элементы, ки-
      нематически связанные с механизмом отбора мощности, от-
      личающийся тем,что с целью  получения  полезной  работы
      при малых   перепадах  температур рабочего тела,упругие
      элементы выполнены предварительно напряженными и  изго-
      товлены из  материала со скачкообразно изменяющимся при
      определенной температуре   модулем  упругости,например,
      изчистого хрома.
      
      В А.С.  .263209 чувствительным элементом термометра яв-
      ляется пружина из чистого хрома.

      3.3. Поверхностное натяжение жидкостей.Капилярность.

      Любая жидкость ограничена поверхностями раздела отделя-
ющими ее от какой-либо другой среды-вакуума,газа,твердого те-
ла,другой жидкости.Энергия поверхностных молекул жидкости от-
лична от   энергии молекул внутри жидкости именно всилу того,
что те и другие имеют различных соседей - у внутренних  моле-
кул все соседи одинаковы, у поверхностных - такие же молекулы
расположены только с одной стороны.   Поверхностные  молекулы
при заданной   температуре имеют определенную энергию;перевод
этих молекул внутрь жидкости приведет к тому,что  их  энергия
изменится (без изменения общей энергии жидкости).

      3.3.1. Разность этих энергий носит название п о в е р х
н о с т н о й      э н е р г и и.
       Поверхностная энергия  пропорциональна  числу  поверх-
ностных молекул (т.е.площади поверхности раздела)  и  зависит
от параметров   соприкасающихся  сред; эта зависимость обычно
характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения.

      Наличие поверхностной  энергии  вызывает  появление сил
поверхностного нажатия,стремящихся сократить поверхность раз-
дела. Такое  стремление есть следствие общего физического за-
кона,согласно которому любая система  стремится  свести  свою
потенциальную энергию к минимуму.Жидкость,находящаяся в неви-
сомости,будет принимать форму шара,поскольку поверхность шара
минимальна среди   всех поверхностей,  ограничивающих заданый
объем.

      Конечно,поверхностные силы существуют и в  твердых  те-
лах, но  относительная малость этих сил не позволяет им изме-
нить форму тела,хотя при определенных условиях  поверхностные
силы могут привести к сглаживанию ребер кристаллов.

      3.3.2. При контакте жидкости с твердой поверхностью го-
ворят о   с м а ч и в а н и и. В  зависимости  от  числа  фаз
участвующих в     смачивании,различают  имерсионное  смачива-
ние(смачивание при полном погружении  твердого  тела  в  жид-
кость),в котором  участвуют только две фазы,и контактное сма-
чивание ,в   котором  наряду  с  жидкостью  с  твердым  телом
контактирует третья фаза - газ или другая жидкость.  Характер
смачивания определяется прежде всего физико-химическими  воз-
действиями на   поверхности  раздела  фаз,которые участвуют в
смачивании.

      При контактном смачивании свободная поверхность жидкос-
ти около твердой поверхности (или около другой жидкости) иск-
ривлена и называется мениском Линия,по которой мениск пересе-
кается с  твердым телом (или жидкостью),называется периметром
смачивания.Явление контактного   смачивания   характеризуется
краевым углом  между смоченой поверхностью твердого тела(жид-
кости) и  мениском в точках их пересечения (периметром смачи-
вания) В  зависимости от свойств соприкасающихся поверхностей
происходит смачивание (вогнутый мениск) или несмачивание (вы-
пуклый мениск) поверхности жидкостью.

      Автоматический дозатор  из  одной  детали.Такой деталью
      служит перфорированная фторопластовая пленка.   В  этой
      пленке всегда  задерживается одинаковый по высоте стол-
      бик жидкости.  Фторопласт практически не смачивается  -
      поэтому скорость   истечения  через  отверстие  зависит
      только от давления. Кроме отбора проб жидкости из пото-
      ка ,  такой дозатор может служить для измерения коэффи-
      циента поверхностного натяжения (ИР-6.5,С.33)

      3.3.3. При растекании жидкости по ее  собственному  мо-
нослою адсорбированному   на высокоэнергетической поверхности
наблюдается э ф ф е к т    а в т о ф о б н о с т и.

      Эффект заключается в  том,что  при  контакте  жидкости,
имеющей низкое поверхностное натяжение , с высокоэнергетичес-
кими материалами, происходит вначале полное смачивание, а за-
тем,через некоторый промежуток времени , условия полного сма-
чивания перестают   выполняться.   В   результате   изменится
направление движения периметра смачивания - жидкая пленка на-
чинает собираться в каплю (или несколько капель)  с  конечным
краевым углом.На ранее смоченных участках твердого тела оста-
ется прочно фиксированный монослой молекул жидкости.   Эффект
используется для   нанесения  монослойных покрытий на твердые
материалы.
      
    3.3.4. К а п и л я р н о е   д а в л е н и е - появляется
Предыдущая страница Следующая страница
1 2 3 4 5 6  7 8 9 10 11 12 13 14 ... 41
Ваша оценка:
Комментарий:
  Подпись:
(Чтобы комментарии всегда подписывались Вашим именем, можете зарегистрироваться в Клубе читателей)
  Сайт:
 
Комментарии (20)

Реклама