Реферат: Два типа фазовых переходов и третье начало термодинамики
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
___________________ ФИЗИКЕ____________________
____________________________________________________
Студента ____________________________________________
1
Два типа фазовых переходов...........................................................3
2 Третье начало термодинамики ......................................................6
3
Использованная литература...........................................................7
Существует два типа фазовых переходов - первого и второго рода. Обычные фазовые переходы, подобные кипению, плавлению или возгонке, сопровождаются скачкообразными изменениями внутренней энергии и объема (поглощением или выделением скрытого тепла перехода). Поскольку энергия и объем являются первыми производными от свободной энергии по температуре и давлению, то при этих фазовых переходах первые производные свободной энергии являются разрывной функцией. Это послужило основанием назвать такие превращения фазовыми переходами первого рода.
Переходы первого рода характеризуются бесконечно большим возрастанием теплоемкости в очень узкой области вокруг точки перехода. Физическая причина этого состоит в том, что добавление теплоты к системе в точке фазового перехода не повышает температуру системы, а расходуется на перестройку системы. В качестве примера на рисунке 1 показана температурная зависимость свободной энергии F
, приходящейся на одну молекулу кристалла, при его превращении в пар. Верхняя ветвь отвечает кристаллическому состоянию, а нижняя ветвь представляет свободную энергию парообразной фазы. При низких температурах свободная энергия кристалла меньше, чем пара, и, следовательно, кристаллическое состояние выгоднее. При высоких температурах, наоборот, выгоднее существование парообразного состояния. Штриховыми линиями показаны области метастабильных, термодинамически неустойчивых состояний системы.
При переходах второго рода внутренняя энергия вещества и его объем не изменяются в точке перехода и, следовательно, не происходит выделения или поглощения скрытой теплоты. Однако свободная энергия системы при фазовых переходах второго рода имеет некоторую особенность, которая проявляется в том, что вторые производные - теплоемкость и сжимаемость - становятся бесконечными. Выявление характера этой особенности - одна из наиболее трудных задач статистической физики. Существует всего несколько систем, для которых эта особенность была выяснена. Одной из таких систем является двумерная модель Изинга (модель двумерного ферромагнетика), рассмотренная Л. Онсагером ]. Изменение энергии ферромагнетика в двумерной модели Изинга происходит хотя и резко, но без скачков (рис. 3). При этом теплоемкость системы обращается в бесконечность по логарифмическому закону:
Ход теплоемкости показан на рисунке 4. Форма кривой теплоемкости напоминает греческую букву , поэтому такие переходы иногда называют -переходами. Быстрый, но непрерывный подъем теплоемкости показывает, что система начинает процесс своей реорганизации задолго до достижения точки перехода.
Открытие третьего начала термодинамики связано с нахождением химического средства - величины , характеризующих способность различных веществ химически реагировать друг с другом . Эта величина определяется работой W химических сил при реакции . Первое и второе начало термодинамики позволяют вычислить химическое средство W только с точностью до некоторой неопределенной функции . Чтобы определить эту функцию нужны в дополнении к обоим началам термодинамики новые опытные данные о свойствах тел . Поэтому Нернстоном были предприняты широкие экспериментальные исследования поведение веществ при низкой температуре .
В результате этих исследований и было сформулировано третье начало термодинамики : по мере приближения температуры к 0 К энтропия всякой равновесной системы при изотермических процессах перестает зависить от каких-либо термодинамических параметров состояния и в пределе ( Т= 0 К) принимает одну и туже для всех систем универсальную постоянную величину , которую можно принять равной нулю .
Общность этого утверждения состоит в том , что , во-первых , оно относится к любой равновесной системе и , во-вторых , что при Т стремящемуся к 0 К энтропия не зависит от значения любого параметра системы. Таким образом по третьему началу,
lin [ S (T,X 2
) - S (T,X 1
) ] = 0 (1.12)
lim [ dS/dX ] T
= 0 при Т ® 0 (1.13)
где Х - любой термодинамический параметр (а i
или А i
).
Предельно значение энтропии , поскольку оно одно и тоже для всех систем , не имеет никакого физического смысла и поэтому полагается равным нулю (постулат Планка). Как показывает статическое рассмотрение этого вопроса , энтропия по своему существу определена с точностью до некоторой постоянной (подобно, например, электростатическому потенциалу системы зарядов в какой либо точке поля). Таким образом , нет смысла вводить некую «абсолютную энтропию», как это делал Планк и некоторые другие ученые.
1) Сайт издательства «Открытые системы Профессионалам » (www.osp.ru) .
2) Сайт журнала «Кругосвет» . (www.krugosvet.ru).
3) Сайт Научная сеть, (www.nature.ru).
4) Все сайты были найдены, благодаря поисковой системы YANDEX
Название: Два типа фазовых переходов и третье начало термодинамики
Раздел: Рефераты по физике
Тип: реферат
Добавлен 23:30:04 17 марта 2011 Похожие работы
Просмотров: 74
Комментариев: 17
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Рис. 1.
Температурная зависимость свободной энергии F
при фазовом переходе первого рода "пар-кристалл".
Рис. 2.
Изменение энергии E
в зависимости от температуры T
при фазовом переходе первого рода "пар-кристалл".
Рис. 3.
Изменение энергии E
в зависимости от температуры T
при фазовом переходе второго рода в двумерной модели Изинга.
Рис. 4.
Ход теплоемкости C
в зависимости от температуры T
при фазовом переходе второго рода в двумерной модели Изинга.
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Два типа фазовых переходов и третье начало термодинамики
Сочинение по теме Пьер Корнель. Родогуна
Реферат: Государственный муниципальный долг
Дипломная работа по теме Управление техническим перевооружением промышленных предприятий
Сочинение Рассуждение По Творчеству Жуковского
Реферат по теме Подготовка кадров высшей квалификации
Реферат: Французские вина
Дипломная работа по теме Перспективная технология и комплекс машин для возделывания ячменя в ОАО 'Дзержинский райагросервис' филиал 'Великосельский'
Реферат по теме История развития туризма
Доклад: Иван VI
Дневник Производственной Практики Управление Персоналом Заполненный
Контрольная работа по теме Расчет балки таврового сечения по двум группам предельных состояний
Человек Не Мыслим Без Общества Эссе
Формы Бухгалтерского Учета Курсовая
Дипломная Работа Пенза
Таулар Сыры Эссе Реттік Жинақтық Сан Есім
Промышленный Транспорт Реферат
Эссе Петр 1 В Создании Морского Флота
Курсовая работа: Выбор и оценка качества эффективности методов обработки женского жакета на подкладке изготовленного
Дипломная работа: Инвестиционная привлекательность отдельных отраслей экономики Тюменской области
Реферат: Традиционное лесопользование на русском севере по нормам обычного права (середина XIX - начало XX в.)
Реферат: Історичні аспекти розвитку освіти в Україні Традиційна освіченість українців
Реферат: Вітчизняна історія в системі підготовки спеціалістів вищої кваліфікації.
Реферат: Місяць супутник Землі