Агрегатных состояниях

- наличие на сварных швах внешних дефектов (в частности, чрезмерное усиление шва более 3,0 мм, подрезов, смещения кромок, трещин, ослабления шва, "ножевой" коррозии у сплавления и межкристаллитной коррозии ЗТВ аустенитной стали и т.д.), особо обратить внимание на узлы вварки наиболее нагруженных при эксплуатации штуцеров (ввод орошения, вход и выход сырья и т.п.), на перекрещивающиеся швы, места исправления швов, на зоны расположения границ раздела агрегатных состояний рабочей среды ("жидкость-пар", "газ-жидкость"), на места изменения направления потоков, зоны входа и выхода продукта;

связывающее давление р, объём V \л термодинамич. темп-ру Т физически однородного тела (см. Термодинамическая система), находящегося в состоянии равновесия термодинамического: F(p, V, Г) = 0, откуда р = = Ф(К Т). Это ур-ние часто наз. термическим У.с. в отличие от т.н. калорического У.с., выражающего внутреннюю энергию тела U как ф-цию его объёма Vv\ термодинамич. темп-ры Т (либо V и давления р или р\л Т): U=f(V, Т). У.с.- необходимое дополнение к законам термодинамики, позволяющее применять их к конкретным в-вам. У.с. нельзя получить методами термодинамики, их определяют либо экспериментальным путём, либо выводят (для простейших объектов) методами статистич..физики. Из У.с. для разл. агрегатных состояний наиболее обоснованы У.с. для газов (см., напр., Клапейрона уравнение).

Из агрегатных состояний, здесь изучаемых, наибольший интерес представляет газообразное состояние. Как и другие состояния, оно характеризуется рядом величин,

В действительности в области II изотермы протекают при р = const в виде прямых тп, построение которых выполняется при условии равенства площадок, ограниченных кривой, расположенной выше и ниже прямой тп. Соединив точки т, k и п плавной кривой, получим границы различных агрегатных состояний рабочего тела: / - перегретый пар; II - влажный пар; III -жидкость.

ГАЗ (франц. gaz, от греч. chaos — хаос) — одно из агрегатных состояний вещества, в к-ром его частицы не связаны между собой молекулярными силами притяжения и хаотически движутся, заполняя весь возможный объём. При обычных давлениях и темп-pax среднее расстояние между молекулами в Г. примерно в 10 раз больше, чем в жидкостях и твёрдых телах, поэтому плотность Г. значительно меньше их плотности. При обычных темп-рах Г.— хорошие диэлектрики, т. к. их атомы и молекулы электрически нейтральны (см. также Электрический разряд в газе). При достаточно малой плотности реальный Г. можно практически считать идеальным газом (напр., воздух при норм, давлении и темп-ре). Связь между давлением, объёмом и темп-рой идеального Г. выражается Клапейрона уравнением. Более точно состояние реального Г., с учётом собств. объёма молекул и влияния сил межмолекулярного притяжения, выражается Ван-дер-Ваальса уравнением.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА — раздел физики, в к-ром изучаются физ. св-ва тел, особенности агрегатных состояний вещества (газообразного, жидкого и кристаллич.) и процессы фазовых переходов в зависимости от молекулярного 'строения тел, сил взаимодействия молекул (атомов, ионов) и характера теплового движения этих частиц. М. ф. тесно связана со статистической физикой, кинетикой физической и термодинамикой. На основе общих теоретич. представлений М. ф. получили развитие физика металлов, физика полимеров, физика плазмы, физ. химия дисперсных систем и поверхностных явлений, физико-химич. механика, физика явлений переноса и др.

По традиции к X. с. обычно относят также металлич. и водородную связи, хотя последние (в отличие от ковалентной и ионной) отражают специфику хим. объектов и агрегатных состояний, а не действующих сил.

Из трех различаемых в физике агрегатных состояний вещества: твердого, жидкого и газообразного — полимеры могут находиться лишь в твердом и жидком состояниях. Из различаемых в термодинамике трех типов фазовых состояний 1) вещества: твердого, жидкого и газообразного — полимеры могут находиться в состоянии твердой и жидкой фазы. Вместе с тем в теории полимеров различают следующие основные группы полимерных материалов:

Кинетика фазовых переходов, так же как и кинетика любых иных явлений, выходит за рамки собственно квазистационарной термодинамики. В вопросах изменения агрегатных состояний термодинамика ограничивается рассмотрением равновесных систем, которые включают в себя уже сформировавшуюся новую фазу. Сам же ход формирования как микро-, так и макроскопических частиц вновь образующейся фазы, их роста и накопления остается за пределами анализа. В границах термодинамических представлений, как указывает Я- И. Френкель [Л. 50], под температурой агрегатного перехода (при заданном давлении) понимается не та температура, при которой фактически начинаются фазовые превращения, а та, при которой микроструктурные изменения, приводящие к возникновению новой фазы, прекращаются и система приходит в стабильное состояние. Очевидно, что и в стабильной системе изменение количественного соотношения между газообразной и конденсированной фазами возможно лишь при некотором нарушении взаимного равновесия элементов системы. Квазистационарная термодинамика допускает такие отклонения, однако каждое из них должно быть исче-зающе мало. Это означает, что изменения макроскопического масштаба могут происходить лишь на протяжении бесконечно больших отрезков времени, во всяком случае по сравнению со временем восстановления нарушенного равновесия. В действительности же, как это отмечалось ранее, в быстротекущих процессах (например, при движении в условиях больших продольных градиентов давления) скорость изменения состояний среды, вызываемая внешними воздействиями, оказывается вполне сопоставимой со скоростью развития внутренних процессов, ведущих к восстановлению равновесия системы. Следует отметить, что особенно значительные нарушения равновесного .состояния происходят в период зарождения новой фазы и начала ее развития. Мы здесь рассмотрим некоторые элементы процесса формирования конденсированной фазы, во-первых, ввиду его большого практического значения, во-вторых, для того, чтобы несколько осветить физическую картину явлений, приводящих в конечном счете к термодинамически устойчивому двухфазному состоянию.

При гидродинамических расчетах нередко исходят из представлений об идеальной жидкости, несжимаемой, не имеющей вязкости, лишенной различных агрегатных состояний, поверхностного натяжения, растворяющей способности и т. п. Однако реальные жидкости характеризуются рядом физических и химических свойств, которые следует учитывать при их выборе для гидравлической системы.

На рис. 9.8, б представлена TS-диаграмма того же цикла, причем ее «узловые» точки соответствуют аналогичным точкам ри^диаграм-мы. На эту диаграмму также нанесены линии I и И, разделяющие области различных агрегатных состояний рабочего тела (воды), га-диаграмма рассматриваемого цикла имеет особенности, вызванные изменениями агрегатного состояния воды. Так, линия изобарического нагрева АКВЕ, являющаяся прямой на /яу-диаграмме, на ^-диаграмме является ломаной. Это обусловлено особенностя-

Всякое вещество может находиться в трех агрегатных состояниях— твердом, жидком и газообразном2.

Любое вещество, как известно, может находиться в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом. В чистых металлах при определенных температурах происходит изменение агрегатного состояния: твердое состояние сменяется жидким при температуре плавления, жидкое состояние переходит в газообразное при температуре кипения. Температуры перехода зависят от давления (см. рис. 2), но при постоянном давлении они вполне определенны. Температуры перехода наиболее распространенных в технике металлов для давления 1 ат приведены в табл. 8.

ИОНЫ (от греч. ion - идущий) - электрически заряж. частицы, образующиеся при потере или присоединении электронов (или др. заряж. частиц) атомами, молекулами, радикалами. Различают катионы (положительно заряж. И.), напр. Na+, Са2+, Fe3+, и анионы (отрицательно заряж. И.), напр. СГ, СО§~. В виде самостоят, частиц И. встречаются во всех агрегатных состояниях в-ва - в газах (в частности, в атмосфере), в жидкостях (в расплавах и р-рах), в кристаллах (ионные кристаллы, напр. Ма+СГ). См. также Ионизация. ИРИДИЙ (от греч. iris - радуга; из-за разнообразия окраски его солей) -хим. элемент из гр. платиновых металлов, символ 1г (лат. Iridium), ат. н. 77, ат. м. 192,22. Серебристо-белый металл; плотн. 22650 кг/м, /Нл 2450 *С. Применяют для нанесения защитных покрытий на электроконтакты, изготовления тиглей для плавки лазерных материалов и искусств, ювелирных камней, для изготовления электродов и термопар; сплавы с платиной, палладием, осмием и рутением используются для изготовления химически стойкой посуды, резисторов, токосъёмников, тензодатчиков, опорных штифтов точных приборов и др. ИРИЗАЦИЯ (от греч. iris - радуга) -яркая игра цветов (цветовой отлив или блик) на гранях кристаллов или плоскостях спайности нек-рых минералов, напр, иризирующих полевых шпатов (Лабрадора, адуляра и др.). И. обусловлена рассеянием света в кристаллах, построенных из субмик-роскопич. парапл. пластинчатых индивидов, определ. образом ориентированных. Иризирующие минералы и содержащие их горные породы используются как красивые облицовочные, декоративные, поделочные и ювелирные материалы. ИРРИГАЦИЯ - то же, что орошение. ИСКАТЕЛЬ - 1) И. в телефонии и телеграфии - электромеханич. коммутац. устройство для соединения абонентских линий в автоматич. те-леф. и телегр. станциях.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА - раздел физики, в к-ром изучаются физ. св-ва тел в разл. агрегатных состояниях (включая процессы фазовых переходов') на основе рассмотрения их микроскопич. (молекулярного) строения. М.ф. тесно связана со статистической физикой и термодинамикой. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ - спектры оптические поглощения, испускания и комбинационного рассеяния света, принадлежащие свободным или слабо связанным между собой молекулам; состоят из более или менее широких полос, образов, множеством тесно располож. спектральных линий. Возникают при квантовых переходах между электронными, коле-бат. и вращат. энергетич. уровнями молекул; соответственно различают электронные, колебательные и вращательные М.с.

СПЕКТРОСКОПИЯ - раздел физики, посвящённый изучению спектров электромагн. излучения. Различают: по диапазонам длин волн излучения -радиоспектроскопию, инфракрасную С., С. видимого излучения, ультрафиолетовую С., рентгеновскую С., гамма-С.; по типам исследуемых объектов ^ атомную С., молекулярную С., С. плазмы, С. кристаллов; в зависимости от источников излучения, используемых приборов и др. эксперимент, особенностей - лазерную С., фурье-С., вакуумную С. и т.д. Методами С. изучают строение атомов, молекул и в-в в разл. агрегатных состояниях, взаимодействие атомов и молекул, а также макроскопич. хар-ки объектов - темп-ру, плотность, скорость движения и т. д. Важнейшие области применения С,-спектральный анализ, астрофизика, исследование св-в газов, плазмы, жидкостей и тв. тел. СПЕКТРОФОТОМЕТР (от спектр, фото... и ...метр) - спектральный прибор для измерения интенсивности потоков оптич. монохроматич. излучения; действие осн. на сравнении измеряемого потока с эталонным. С. обеспечивает отсчёт или автоматич. регистрацию результатов сравнения (фотометрирования) в зависимости от длины волны. Применяется в спектр, анализе.

Энергия движения окружающих нас тел обычного масштаба есть механическая энергия. Она, как и сами тела, поддается простому и легкому измерению. Все тела в природе состоят из мельчайших частиц — молекул, которые в свою очередь состоят из атомов. Эти невидимые, не поддающиеся измерению обычными способами частицы находятся в непрерывном хаотическом движении, которое и составляет сущность внутренней тепловой, или просто тепловой энергии тела. Поэтому хаотическое движение атомов и молекул называют тепловым движением. Между молекулами тела действуют силы сцепления, величина которых зависит от среднего расстояния между молекулами. Телам, находящимся в разных агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном, соответствуют различные расстояния между молекулами и различные по величине силы сцепления.

В газах силы сцепления между молекулами значительно меньше, чем в телах, находящихся в других агрегатных состояниях; эти силы имеют наибольшую величину, когда газ близок к жидкому состоянию; по мере нагревания газа, т. е. при удалении от жидкого состояния, они уменьшаются. Для одного и того же газа уменьшение сил сцепления между молекулами будет происходить с увеличением температуры и уменьшением давления: как то, так и другое вызывает увеличение объема газа, с чем связано увеличение расстояния между молекулами, а последнее и вызывает уменьшение сил сцепления.

Кроме изучения свойств тел в газообразном состоянии, мы будем иногда рассматривать свойства тел в других агрегатных состояниях. Основные законы термодинамики и полученные из них соотношения справедливы вообще для всяких тел независимо от их агрегатного состояния. ..

напр. С1-, СО~. В виде самостоят, частиц И. встречаются во всех агрегатных состояниях вещества — в газах (в частности, в атмосфере), в жидкостях (в расплавах и р-рах), в кристаллах (ионные кристаллы, напр. Na+Cl~). См. Ионизация.

СПЕКТРОСКОПИЯ — раздел физики, в к-ром изучают спектры оптические. Данные С.— важнейшая основа для изучения строения не только атомов и молекул, но также вещества в его различных агрегатных состояниях. На С. осн. спектральный анализ.

Парожидкостные компрессионные трансформаторы тепла как холодильные, так и теплонасосные характеризуются тем, что их работа протекает главным образом в области влажного 'пара. Это позволяет приблизиться к циклу Карно наиболее простым методом. Рабочее тело в таких установках может находит.э-ся в двух агрегатных состояниях — пара и жидкости (иногда в конце сжатия в компрессоре небольшой участок цикла может проходить при Г>Гкр, т. е. в области газа).