химический каталог




СЖИМАЕМОСТЬ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

СЖИМАЕМОСТЬ (объемная упругость), способность вещества обратимо изменять свой объем под действием равномерного всестороннего давления. Характеризуется коэффициентом СЖИМАЕМОСТЬ b, определяемым как относит. изменение объема V (или плотности р) вещества с изменением давления р:


где DV и Dr-изменения V ир при изменении р на Dp. Величину, обратную b, называют модулем объемной упругости к. Для твердых тел x = EG/3(3G — E), где E-модуль Юнга, G- модуль сдвига (см. Механические свойства). Для идеального газа x = р при любой температуре. В общем случае СЖИМАЕМОСТЬ вещества и, следовательно, значения b и к зависят от температуры Т и давления р, причем, как правило, b уменьшается с ростом р и увеличивается с повышением Т.

На практике для характеристики СЖИМАЕМОСТЬ часто пользуются относит. плотностью d = r/r0, где r0-плотность вещества при нормальных условиях (273К, 98 кПа). Величины b, получаемые при изотермодинамически сжатии, обычно превышают значения, полученные в условиях адиабатич. сжатия (для твердых тел при нормальной температуре на несколько %).

СЖИМАЕМОСТЬ оценивают из уравнений состояния, выражающих взаимосвязь давления p, объема V и температуры Т, и определяют либо непосредственно по изменению V при всестороннем сжатии, либо косвенно-по данным о скорости распространения упругих волн в веществе или из измерений параметра кристаллич. решетки под действием всестороннего давления. СЖИМАЕМОСТЬ однородного и изотропного твердого тела, подвер гаемого всестороннему равномерному сжатию, можно определить посредством измерения его линейной деформации, т. е. линейной СЖИМАЕМОСТЬ, связанной с коэффициент объемной СЖИМАЕМОСТЬ соотношением:

где L-линейный размер тела. Линейная СЖИМАЕМОСТЬ анизотропных веществ различается по направлениям (вплоть до давлений в десятки ГПа), причем СЖИМАЕМОСТЬ по направлениям, характеризуемым слабым межатомным взаимодействием, может значительно превосходить СЖИМАЕМОСТЬ по направлениям, вдоль которых в кристаллич. решетке имеет место сильное взаимодействие. В общем случае СЖИМАЕМОСТЬ есть симметричный тензор. При записи уравений состояния часто используют величину Z = pV/RT, называют фактором сжимаемости; критической СЖИМАЕМОСТЬ называют величину Zкr, получаемую при использовании критической параметров pкр, Vкр, Ткр (R-газовая постоянная).

СЖИМАЕМОСТЬ большинства твердых тел при давлениях порядка 10 ГПа характеризуется значением d ! 15-20%, в то время как для щелочных металлов в тех же условиях d ! 40%, а для большинства др. металлов d ! 6-15%, СЖИМАЕМОСТЬ жидкостей при давлениях до примерно 1 ГПа описывается с удовлетворит. точностью уравением Тэйта:


где V0 и V-объемы при давлениях р0 и р соответственно, В и С-эм-пирич: постоянные, причем В зависит от температуры, а С практически не зависит ни от температуры, ни от давления. С ростом давления СЖИМАЕМОСТЬ жидкостей вначале довольно резко уменьшается, а затем изменяется крайне незначительно. Так, коэффициент b уменьшается в интервалах давлений 0,6-1,2 ГПа и 0,1-100 МПа приблизительно вдвое; при давлении порядка 1,5 ГПа он составляет 5-10% от исходной величины. В области давлений 30-40 ГПа модули СЖИМАЕМОСТЬ жидкостей близки к значениям, типичным для твердых тел.

СЖИМАЕМОСТЬ газов с ростом давления остается весьма значительной вплоть до давления около 0,1 ГПа, по мере приближения плотности сжимаемого газа к плотности жидкости коэффициент b приближается к значениям, характерным для СЖИМАЕМОСТЬ жидкости.

Знание СЖИМАЕМОСТЬ вещества позволяет судить о зависимости физических свойств от межатомных (межмолекулярных) расстояний. Данные по СЖИМАЕМОСТЬ используют в расчетах химический равновесий реакций в смесях газов, системах газ-жидкость и газ-твердое тело. СЖИМАЕМОСТЬ веществ важна в исследованиях работы тепловых машин, эффектов, наблюдаемых при движении твердых тел с большими скоростями в газах и жидкостях, при взрыве и т.п.

Литература: Гоникберг М. Г., Химическое равновесие и скорость реакции при высоких давлениях, 3 изд., М., 1969; Попова СЖИМАЕМОСТЬ В., Бенделиани. H. А., Высокие давления, М., 1974; Циклис Д. СЖИМАЕМОСТЬ, Плотные газы, М., 1977.

А. А. Овсянников.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
agb 00019708
подарочный набор для школьника
Газовые котлы Sime METROPOLIS DGT DIN 25 BF
душ для дачи деревянный

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)