Внутрішня енергія - тверде тіло - Велика Енциклопедія
Внутрішня енергія – тверде тіло
Внутрішня енергія твердого тіла є сумою енергії коливань частинок (з яких воно складається) і потенційної енергії взаємодії між ними. Наявність значних сил міжатомної (або іонної) взаємодії в кристалі призводить до того, що коливання частинок, що утворюють кристал, є пов'язаними. Однак при досить високих Т, коли енергія коливань стає досить значною, частинки, що утворюють кристал, можна розглядати як незалежні. [1]
Внутрішня енергія твердого тіла складається з енергії коливань частинок. [2]
Внутрішня енергія твердого тіла U складається з енергії коливального руху частинок, що знаходяться у вузлах решітки, та із взаємної потенційної енергії цих частинок. [3]
Запас внутрішньої енергії твердого тіла є запасом енергії коливань частинок, з яких воно побудоване, а також їх взаємної потенційної енергії. [4]
Запас внутрішньої енергії твердого тіла є запасом енергії коливань частинок, з яких воно побудоване. Таким чином, теплоємність є мірою зміни енергії коливань частинок із температурою. На кожну міру свободи однієї частки в середньому припадає енергія kT, де k - постійна Больцмана. [5]
Пластична деформація не викликає зміни внутрішньої енергії твердого тіла, а тому не зникає після зняття напруги. [7]
У ній розглядаються такі питання: внутрішня енергія твердих тіл у функції температури та частоти, формула Нернста та Ліндеманна; визначення частоти коливань. [8]
Модель дає хороші значення рівноважного об'єму, внутрішньої енергії твердого тіла при кімнатній температурі та кільканайгірші значення стисливості та коефіцієнтів теплового розширення. Слід враховувати, що з підвищенням температури і переходу системи в розплавлений стан результати моделювання стають менш надійними. Теплові ефекти обумовлені коливаннями грат, тому модель твердих іонів не може забезпечити точне кількісне опис термодинамічних властивостей. Попередні розрахунки рідини [202] показують, що облік електронної поляризації зменшує розбіжність теорії з експериментом. [9]
Процес зародка утворення в подібних системах викликаний існуванням гетерофазних флюктуацій, а їх концентрація пропорційна запасу внутрішньої енергії твердого тіла. Тому залежність концентрації зародків нової фази від температури приймається подібною до залежності теплоємності даного твердого тіла від температури. Відомо, що енергія активації процесу зростання завжди менше енергії активації процесу зародка освіти, тому після утворення зародків негайно відбувається їх зростання. Процес зростання призводить до основних змін у структурі речовини. Зародок-освіта та зростання є незалежними процесами, породженими флюктуаціями. [10]
Очевидно, що енергія групи dY осциляторів, що характеризуються частотами від v до v dv, дорівнює e - dY, а вся внутрішня енергія твердого тіла дорівнює сумі аналогічних величин для всіх груп осциляторів, причому цю суму ми можемо замінити інтегралом. [11]
Пластична деформація помітно проявляється при температурі вище температури Тс і стає переважним видом деформацій вище температури плинності Тг. Пластичні деформації не супроводжуються зміною внутрішньої енергії твердого тіла, тому не зникають і після зняття напруги. При пластичних деформаціях відбувається ковзаннямакромолекул щодо один одного та порядок їх взаємного розташування суттєво змінюється. [12]
Випаровування з твердої фази розглядаються такі питання: сублімація; рівняння Клапейрона; рівняння пружності пари на підставі формули Нернста та Ліндеманна для внутрішньої енергії твердого тіла; потрійна точка речовини; загальний критерій приналежності речовин до твердої, рідкої та газоподібної фаз; формула пружності пари Дюпре - Ренкіна; формула пружності пари Нернста; хімічна константа [13]
Деякі міркування, які я розвивав щодо в'язкості рідини, є пр квантовими, хоча вони і базуються на старій теорії квант у тому вигляді, в якому її докладав до випромінювання Планк і в якому її докладав до підрахунку внутрішньої енергії твердих тіл Дебай. [14]
Зазвичай обсяг твердого тіла змінюється незначно і основна частина теплоти йде збільшення запасу його внутрішньої енергії. Внутрішня енергія твердого тіла складається з кінетичної енергії хаотичних теплових коливань частинок, що утворюють кристалічну решітку, та потенційної енергії взаємодії цих частинок. Нагрівання тіла призводить до зростання середніх міжвузельних відстаней у ґратах (лінійне та об'ємне розширення) та збільшення енергії кристала. При цьому зростає амплітуда ангармонічних теплових коливань частинок у кристалічній решітці та слабшають зв'язки між ними. Сильне нагрівання твердого тіла може призвести до руйнування його кристалічної решітки і переходу речовини з твердої фази в рідку або парову. [15]