Главная » Словник |
Коагуляция
(от лат. coagulatio- свертывание, сгущение), объединение частиц
дисперсной фазы в агрегаты вследствие сцепления (адгезии) частиц при
их
соударениях. Соударения происходят в результате броуновского движения,
а также седиментации (осаждение), перемещения частиц в электрическом поле
(электрокоагуляция), механического воздействия на систему
(перемешивания,
вибрации) и др. Характерные признаки коагуляции - увеличение мутности (интенсивности рассеиваемого света), появление хлопьевидных образований - флокул (отсюда термин флокуляция, часто используемый как синоним коагуляции), расслоение исходно устойчивой к седиментации системы (золя) с выделением дисперсной фазы в виде коагулята (осадка, сливок). При высоком содержании частиц дисперсной фазы коагуляция может приводить к отверждению всего объема системы вследствие образования пространств, сетки коагуляц. структуры (см. Гели, Структурообразование). В относительно грубодисперсных системах (суспензиях) при отсутствии броуновского движения первичных частиц о коагуляции можно судить по изменению седиментации - от оседания независимых первичных частиц с постепенным накоплением осадка (бесструктурная седиментация) к оседанию агрегатов сплошным слоем; при достаточно высокой концентрации частиц в системе такой слой образует четкую границу (структурная седиментация). Кроме того, коагуляция приводит к увеличению конечного объема осадка. коагуляция сама по себе (не осложненная изотермической перегонкой или коалесценцией) не приводит к изменению размера и формы первичных частиц (см. Дисперсные системы). Коагуляция наиболее характерна для дисперсий твердых веществ (золей, суспензий), в которых, в отличие от эмульсий и пен, коалесценция невозможна даже при непосредственном контакте частиц после прорыва разделяющих их пленок жидкости. Процесс, обратный коагуляции,распад агрегатов до первичных частиц, называется пептизацией. Между коагуляцией и пептизацией может устанавливаться динамическое равновесие. |
Энтальпия — это свойство вещества, указывающее
количество энергии, которую можно преобразовать в теплоту. Энтальпия — это термодинамическое свойство вещества, которое указывает уровень энергии, сохраненной в его молекулярной структуре. Это значит, что, хотя вещество может обладать энергией на основании температуры и давления, не всю ее можно преобразовать в теплоту. Часть внутренней энергии всегда остается в веществе и поддерживает его молекулярную структуру. Часть кинетической энергии вещества недоступна, когда его температура приближается к температуре окружающей среды. Следовательно, энтальпия — это количество энергии, которая доступна для преобразования в теплоту при определенной температуре и давлении. Единицы энтальпии — британская тепловая единица или джоуль для энергии и Btu/lbm или Дж/кг для удельной энергии. Количество энтальпии вещества основано на его данной температуре. Данная температура — это значение, которая выбрано учеными и инженерами, как основание для вычислений, это температура, при которой энтальпия вещества равна нулю (Дж). Другими словами, у вещества нет доступной энергии, которую можно преобразовать в теплоту. Данная температура у различных веществ разная. Например, данная температура воды — это тройная точка (О °С), азота −150 °С, а хладагентов на основе метана и этана −40 °С. Если температура вещества выше его данной температуры или изменяет состояние на газообразное при данной температуре, энтальпия выражается положительным числом. И наоборот при температуре ниже данной энтальпия вещества выражается отрицательным числом. Энтальпия используется в вычислениях для определения разницы уровней энергии между двумя состояниями. Это необходимо для настройки оборудования и определения коэффициента полезного действия процесса. Энтальпию часто определяют как полную энергию вещества (H), так как она равна сумме его внутренней энергии (U) в данном состоянии наряду с его способностью проделать работу (pV). Но в действительности энтальпия не указывает полную энергию вещества при данной температуре выше абсолютного нуля (-273°С). Следовательно, вместо того, чтобы определять энтальпию как полную теплоту вещества, более точно определять ее как общее количество доступной энергии вещества, которое можно преобразовать в теплоту: H = U + pV |
Для осуществления изотермического процесса систему обычно помещают в термостат (массивное тело, находящееся в тепловом равновесии), теплопроводность которого велика, так что теплообмен с системой происходит достаточно быстро по сравнению со скоростью протекания процесса, и, температура системы в любой момент практически не отличается от температуры термостата. К изотермическим процессам относятся, например, кипение жидкости или плавление твёрдого тела при постоянном давлении. Первый закон термодинамики является обобщением закона сохранения и превращения энергии для термодинамической системы. Он формулируется следующим образом. Изменение ΔU внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами: ΔU = Q – A
Соотношение, выражающее первый закон термодинамики, часто записывают в другой форме: Q = ΔU + A
В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0. Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением: Q = A
Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам. Графиком изотермического процесса является изотерма. Рис. 1. Семейства изотерм (красные кривые) и адиабат (синие кривые) идеального газа. В адиабатическом процессе Q = 0; поэтому первый закон термодинамики принимает вид: A = –ΔU
На плоскости (p, V) [кПа, дм3] процесс адиабатического расширения (или сжатия) газа изображается кривой, которая называется адиабатой. При адиабатическом расширении газ совершает положительную работу (A > 0); поэтому его внутренняя энергия уменьшается (ΔU < 0). Это приводит к понижению температуры газа. Вследствие этого давление газа при адиабатическом расширении убывает быстрее, чем при изотермическом. |
Искры, возникающие при шлифовании достаточно прочных металлов, представляют собой мельчайшие расплавленные частицы металла, летящие по касательной к окружности вращающегося круга в месте его контакта с деталью. Стружка или расплавленные частицы металла, отброшенные центробежной силой круга, пролетая с большой скоростью в воздухе, раскаляются еще больше. При наличии в металле углерода, соприкосновение раскаленных частиц с воздухом сопровождается окислением, причем углерод превращается в углекислоту (С + О2 = СO2), создавая искры. Длина лучей в пучке искр неодинакова и зависит от массы горячей стружки, причем большие стружки отлетают дальше, а меньшие - ближе. Цвет и форма искр (строение луча) определяются главным образом химическим составом шлифуемого сплава, что применяется для распознавания сорта стали по искре. Вид искр при обработки различных сортов стали:
Марганцовистая твердая сталь (10-14% Мn) дает лучи темно-красного цвета со звездочками в виде листочков, форма и цвет которых зависят от содержания углерода. Быстрорежущая сталь с высоким содержанием вольфрама Р18 имеет небольшой пучок искр темно-красного цвета (штрихи) почти без звездочек. Быстрорежущие стали с малым содержанием вольфрама образуют искры красновато-оранжевого цвета. Хромистая сталь образует длинный пучок красноватых искр с характерно, утолщающимися звездочками. Кремнистая сталь имеет особо яркое (белое) утолщение луча, объясняющееся выделением большого количества теплоты в результате горения кремния при высокой температуре, развиваемой окислением углерода. Размер и начальная температура стружек-искр зависят главным образом от материала шлифуемой детали и от нагрузки на абразивное зерно. Относительно большие по размерам стружки не плавятся потому, что теплота оказывается недостаточной для плавления значительной массы металла. При большем содержании углерода плавятся также и большие стружки, которые образуют яркие искры с большим количеством лучей. Условный способ определения
марки стали по искре Таблица. 1.
Корчак С.Н. Прогрессивная технология и автоматизация круглого шлифования. - М., 1968. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. - М., 1974. Редько С.Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов. - Саратов, 1962. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. - М., 1970. |
Видимый спектр свечения стальных изделий по порядку появления в
зависимости от температуры, ºС.
|
Когерентность (от лат. cohaerens —
«находящийся в
связи») В физике когерентностью называется скоррелированность (согласованность) нескольких колебательных или волновых процессов во времени, проявляющаяся при их сложении. Колебания когерентны, если разность их фаз постоянна во времени и при сложении колебаний получается колебание той же частоты. Классический пример двух когерентных колебаний — это два синусоидальных колебания одинаковой частоты. Когерентность волны означает, что в различных точках волны осцилляции происходят синхронно, то есть разность фаз между двумя точками не зависит от времени. Отсутствие когерентности, следовательно — ситуация, когда разность фаз между двумя точками не постоянна, а меняется со временем. Такая ситуация может иметь место, если волна была сгенерирована не единым излучателем, а совокупностью одинаковых, но независимых (то есть нескоррелированных) излучателей. |
Изотермический процесс (от др.-греч.
ἴσος «равный» и θέρμη
«жар») — термодинамический процесс, происходящий в
физической системе при постоянной температуре. Для осуществления изотермического процесса систему обычно помещают в термостат (массивное тело, находящееся в тепловом равновесии), теплопроводность которого велика, так что теплообмен с системой происходит достаточно быстро по сравнению со скоростью протекания процесса, и температура системы в любой момент практически не отличается от температуры термостата. Можно осуществить изотермический процесс иначе — с применением источников или стоков тепла, контролируя постоянство температуры с помощью термометров. К изотермическим процессам относятся, например, кипение жидкости или плавление твёрдого тела при постоянном давлении. Графиком изотермического процесса является изотерма. При изотермическом процессе системе, вообще говоря, сообщается определённое количество теплоты (или она отдаёт теплоту) и совершается внешняя работа. Альтернативный процесс, при котором теплообмен с
окружающей средой отсутствует (термодинамическая система находится в
энергетическом равновесии — система не поглощает и не выделяет
тепло), называется адиабатическим процессом.. Работа, совершенная идеальным газом в изотермическом процессе, равна N·k·T ln (V2
/ V1),
где: N — число частиц газа, T — температура, V1
и V2 — объём газа в начале и конце процесса, k
— постоянная Больцмана .В твёрдом теле и большинстве жидкостей изотермические процессы очень мало изменяют объём тела, если только не происходит фазовый переход. |
Графитизация идет либо непосредственной кристаллизацией графита из жидкого или твердого раствора (аустенита), либо кристаллизацией графита в результате распада предварительно выделившихся из жидкого раствора или аустенита карбидов. Непосредственно выделению графита из жидкости или аустенита способствуют: охлаждение с низкой скоростью и, соответственно малым переохлаждением и чужеродные центры кристаллизации. Образование графита путем распада карбидов происходит при большом переохлаждении и в отсутствие зародышей. При комнатной температуре процесс графитизации практически не протекает. Термическая обработка, в производстве графитизированной продукции, заключается в нагреве карбонизованных углеродных материалов по заданному тепловому режиму до высокой температуры (> 2200 °С) для получения в них структуры графита. Графитизация материалов блочного типа (электроды, аноды и т.п.) приводит к повышению их, (до 80— 120 Вт/Дм·К), термостойкости; улучшается механическая обрабатываемость; снижаются зольность, окисляемость (до 1,5-6 мк Ом • м). Графитизацию ведут в специальных электропечах сопротивления. |
Гистерезис (греч.
ὑστέρησις — отстающий)
— свойство систем (физических, биологических и т. д.), мгновенный
отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и
от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во
многом определяется её предысторией. Для гистерезиса характерно явление "насыщения", а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями (отсюда наличие остроугольной петли на графиках). Не следует путать это понятие с инерционностью поведения систем, которое обозначает монотонное сопротивление системы изменению её состояния. |
Магнитострикция (от лат. strictio — сжатие,
натягивание) — явление, заключающееся в том, что при изменении
состояния намагниченности тела его объём и линейные размеры изменяются. Эффект открыт Джоулем в 1842 году и вызван изменением взаимосвязей между атомами в кристаллической решётке, и поэтому свойствен всем веществам. Изменение формы тела может проявляться, например, в растяжении, сжатии, изменении объёма, что зависит как от действующего магнитного поля, так и от кристаллической структуры тела. Наибольшие изменения размеров обычно происходят у сильномагнитных материалов. Магнитострикционный эффект является обратимым, то есть при изменении линейных размеров тела под действием внешних сил его магнитные свойства соответственно изменяются. Это явление называется магнитоупругим эффектом (эффект Виллари). |