Современная электронная библиотека ModernLib.Net

Большая Советская Энциклопедия (ТЕ)

ModernLib.Net / Энциклопедии / БСЭ / Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) - Чтение (стр. 37)
Автор: БСЭ
Жанр: Энциклопедии

 

 


Т. п., протекающий без теплообмена с окружающей средой, называется ;при обратимом адиабатном процессе системы остаётся постоянной, то есть процесс изоэнтропийный. Необратимый адиабатный процесс сопровождается увеличением энтропии. Т. п., при котором остаётся постоянной (теплосодержание) системы, - изоэнтальпийный процесс. ,при осуществлении которых производятся работа, теплота или холод, в технике называются циклами (см. , , . ) .

  И. Н. Розенгауз.

Графическое изображение тепловых процессов на диаграмме р - V (давление - объём): 1 - изобара; 2 - изотерма; 3 - адиабата; 4 - изохора.

Тепловой пункт

Теплово'й пункт,теплораспределительный пункт, комплекс установок, предназначенных для распределения тепла, поступающего из ,между потребителями в соответствии с установленными для них видом и параметрами теплоносителя.

  Т. п. оборудуется приборами регулирования и учёта расхода тепла. В Т. п.. обслуживающем потребителей пара, обычно размещаются редукционно-охладительные установки, снижающие давление и температуру пара до требуемых значений, и установки для сбора и возврата конденсата в источник .В Т. п.. распределяющем горячую воду, расходуемую на коммунально-бытовые нужды, обычно устанавливается смесительное устройство, которое снижает температуру поступающей из тепловой сети воды до значения, предусмотренного, например, в системе .В СССР наибольшее распространение в качестве смесительных устройств получили водоструйные элеваторы ( ) ,применяются также смешения. Т. п. независимых систем теплоснабжения оборудуются водо-водяными подогревателями отопления. При закрытых системах в Т. п. устанавливаются водо-водяные подогреватели горячего водоснабжения, чаще всего двухступенчатые, позволяющие сократить расход воды в тепловой сети. При открытых системах в оборудовании Т. п. обычно предусматриваются клапаны для смешения воды, поступающей на из подающей и обратной линий тепловой сети, и автоматического поддержания заданной температуры смешанной воды.

  Различают индивидуальные Т. п. (ИТП), обслуживающие одно здание (или его часть) и располагаемые обычно в его подвале, и групповые Т. п., обслуживающие группу зданий и размещаемые, как правило, в отдельных сооружениях. При закрытых системах теплоснабжения групповые Т. п. называют центральными (ЦТП). В них устанавливают подогреватели (теплообменники) и циркуляционные насосы для горячего водоснабжения, поддерживающие нужную температуру и напор воды у водоразборных точек. При необходимости в ЦТП размещаются насосы холодного водоснабжения, пожарные насосы и другое инженерное оборудование микрорайона.

  Лит.см. при ст . .

  Н. М. Зингер.

Тепловой реактор

Теплово'й реа'ктор, ,в котором подавляющее число делений ядер делящегося вещества происходит при взаимодействии их с .

 Для замедления до тепловых энергий (средняя энергия нейтронов деления составляет около 2 Мэв) в реактора размещают замедлитель - вещество, содержащее лёгкие ядра и слабо поглощающее нейтроны. В качестве замедлителей могут быть использованы водород (протий и дейтерий), бериллий, углерод или их соединения - обычная тяжёлая вода, углеводороды, окись бериллия. Чаще всего замедлителем в Т. р. служит вода или графит.

  В качестве ядерного топлива в Т. р. используют делящиеся изотопы урана и плутония ( 233U, 235U, 239Pu, 241Pu), которые обладают большими сечениями захвата нейтронов малых энергий. Это даёт возможность создания Т. р. с относительно малой и, следовательно, относительно малым количеством загружаемого делящегося вещества. Основной вид ядерного топлива, используемого в Т. р., - природный уран или уран, несколько обогащенный изотопом 235U. В процессе деления 235U освобождается ~2,5 нейтрона на ядро; при этом в среднем 1 нейтрон расходуется на поддержание ,а часть оставшихся (до 0,9 нейтрона) взаимодействует с содержащимся в топливе 238U (называемым иногда сырьевым материалом), образуя вторичное ядерное топливо - 239Pu. Доля нейтронов, взаимодействующих с сырьевым материалом, определяется выбором замедлителя и количеством самого сырьевого материала в активной зоне. В Т. р. с уран-ториевым циклом (ядерное топливо - 233U, сырьевой материал - 232Th, см. ) число таких нейтронов может превосходить число разделившихся ядер в 1,05-1,1 раза, что даёт возможность осуществлять расширенное воспроизводство ядерного топлива.

  Регулирование работы Т. р. (при необходимости ослабить или усилить интенсивность процесса деления) обычно осуществляется реактора (в активную зону вводят или из неё выводят вещества, интенсивно поглощающие нейтроны). Хорошие поглотители - кадмий, бор, редкоземельные элементы. Чаще всего используют соединения бора (например, карбид бора) или бористую сталь; в частичное регулирование производят изменением концентрации борсодержащих веществ (например, борной кислоты) в (воде). Характеризуют рабочее состояние Т. р. так называемым эффективным коэффициентом размножения К э-отношением числа поглощённых в реакторе нейтронов одного поколения к числу поглощённых нейтронов предыдущего поколения. При К э= 1 реактор находится в критическом стационарном состоянии, при К э>1 мощность реактора растет, при К э<1 - падает.

  В качестве теплоносителя, отводящего из реактора тепло, которое выделяется в процессе деления, используют жидкости и газы, слабо поглощающие нейтроны и способные осуществлять эффективный теплообмен (обычную и тяжёлую воду, органические жидкости, двуокись углерода, гелий). В отдельных случаях применяют жидкие металлы и соли. Вода и органические жидкости обычно выполняют в Т. р. функции замедлителя и теплоносителя одновременно.

  В качестве конструкционных материалов активной зоны Т. р. используют Al (при t= 200-250 °С), Zr (250 < t <400 °C) и сталь ( t> 400 °С). Al и Zr сравнительно мало влияют на интенсивность поглощения нейтронов в реакторе; сталь же обладает большим сечением поглощения нейтронов, поэтому в соответствующих Т. р. необходимо использовать обогащенное топливо.

  В современной (середина 70-х гг.) Т. р. являются основным видом реакторов и находят самое разнообразное применение. Т. р. используют для производства электроэнергии, опреснения воды, получения искусственных делящихся веществ и радиоактивных изотопов, при технических испытаниях материалов и конструкций, изучении физических процессов и явлений и т. д.

  Лит.см. при ст. .

  С. А. Скворцов.

Тепловой режим почвы

Теплово'й режи'м по'чвы. изменение теплового состояния во времени. Главный источник тепла, поступающего в почву, - .Тепловое состояние почвы определяется теплообменом в системе: приземный слой воздуха - растение - почва - горная порода. Тепловая энергия почвы принимает участие в фазовых переходах почвенной влаги, выделяясь при льдообразовании и конденсации почвенной влаги и расходуясь при таянии льда и испарении. Поступление солнечной радиации на поверхность почвы ослабляется растительностью, а охлаждение почвы зимой - снежным покровом. Скорость и направление теплового потока определяются направлением и величиной градиентов температур и теплоёмкостью, теплопроводностью и температуропроводностью почвы. Численное значение названных свойств (эффективная величина) зависит от влажности, плотности сложения, гранулометрического (механического). Минералогического, химического состава почвы. Т. р. п. обладает вековой, многолетней, годовой и суточной цикличностью, сопряжённой со сменой режимов инсоляции и излучения. В среднем многолетнем выражении годовой баланс тепла данной почвы равен нулю, а среднегодовая температура одинакова во всём её профиле. Суточные колебания температуры почвы охватывают толщу почвы мощностью от 20 смдо 1 м.годовые - до 10-20 м.Т. р. п. формируется главным образом под воздействием климатических условий, но имеет и свою специфику, связанную с теплофизическим состоянием как самой почвы, так и подстилающих её пород; особое воздействие на Т. р. п. оказывают многолетнемёрзлые породы. Т. р. п. оказывает непосредственное влияние на рост и развитие растительности. Важный показатель теплообеспеченности растений почвенным теплом - сумма активных температур почвы на глубине пахотного слоя (0,2 м) .Для регулирования Т. р. п. применяют тепловые мелиорации (гребневание, прикатывание, рыхление, густота посева, затенение, плёночные покрытия, мульчирование, искусственный обогрев и пр.). См. также Земли.

  Лит.:Шульгин А. М.. Температурный режим почвы, Л., 1957; Димо В. Н., Тепловой режим почв СССР, М., 1972.

  В. Н. Димо.

Тепловой удар (в технике)

Теплово'й уда'рв технике, то же, что .

Тепловой удар (мед.)

Теплово'й уда'р,тепловая лихорадка, острое заболевание человека и животных, обусловленное расстройствами терморегуляции при длительном воздействии на организм высокой температуры внешней среды. У человека может развиться при работе в горячем цеху (например, у литейщиков, сталеваров), на открытом воздухе в районах с жарким климатом, во время длительного перехода в жаркое время дня и т. д. Возникновению Т. у. способствуют нарушения теплообмена при сердечно-сосудистых заболеваниях, болезнях щитовидной железы, ожирении, обезвоживании (понос, рвота). Т. у. легко возникает у детей до года в связи с несовершенной теплорегуляцией. Различают лёгкую, среднюю и тяжёлую формы Т. у. При лёгкой форме отмечаются слабость, головная боль, тошнота, учащение пульса. Резкая слабость, состояние оглушённости, обморок, рвота, повышение температуры тела до 39-40 °С свидетельствуют о Т. у. средней тяжести. При продолжающемся воздействии температурного фактора внезапно развивается тяжёлая форма поражения с потерей сознания, судорогами, учащённым, поверхностным дыханием, ослаблением кровообращения, повышением температуры тела до 41-42 °С. Возможен смертельный исход.

  Первая помощь - вынос пострадавшего из жаркого помещения, холодные обтирания, питье холодной воды (при сохраненном сознании); при тяжёлом Т. у. пострадавший должен лежать на боку, чтобы не было вдыхания рвотных масс; при необходимости применяют закрытый ,искусственное дыхание способом изо рта в рот или изо рта в нос; в стационаре включает общую гипотермию, предупреждение осложнений (отёка мозга и лёгких). Профилактика: предварительные и периодические медицинские осмотры лиц. работающих в условиях высокой температуры; соблюдение санитарно-гигиенических требований к условиям труда в горячих цехах, к одежде и к организации длит. переходов в жаркий период. См. также .

  Лит.:Руководство по гигиене труда, т. 1, М., 1965; Руководство по тропическим болезням, 3 изд., М., 1974.

  У животных Т. у. возникает при длительном пребывании в помещениях с высокой температурой, скученном содержании и плохой вентиляции, транспортировке или перегонах, работе в жаркое время дня. Проявляется угнетением (вначале возможно возбуждение), потением, одышкой, частым пульсом, повышением температуры тела, шаткостью движений, иногда судорогами. Лечение: больных животных помещают в прохладное помещение или затенённое место; на область головы применяют холод, вводят сердечные средства, при признаках отёка лёгких делают кровопускание. Профилактика: соблюдение правил содержания, транспортировки и эксплуатации животных.

Тепловой центр

Теплово'й центр,центр терморегуляции, совокупность специфических нервных клеток, сосредоточенных в преоптической области переднего и в ядрах заднего ;обеспечивает у теплокровных животных и человека. Гипоталамический Т. ц., к которому поступают импульсы от тепловых или холодовых ,координирует процессы, обусловливающие сохранение на постоянном уровне. Одни нейроны Т. ц., называются «термодетекторами», обладают высокой собственной температурной чувствительностью и посылают больше импульсов к другим, когда температура крови, поступающей в гипоталамус, оказывается выше нормальной, и меньше - когда ниже. Другие нервные клетки, называются «интегрирующими», не обладают высокой собственной температурной чувствительностью, но воспринимают через температурные сигналы от «термодетекторов» гипоталамуса и некоторых других отделов центральной нервной системы (зрительные бугры, средний мозг, спинной мозг и др.), а также от терморецепторов кожи. «Интегрирующие» нейроны суммируют температурные раздражения от различных точек тела и посылают импульсы к эффекторным органам системы терморегуляции (кожным сосудам, потовым и эндокринным железам, мышцам и др.). На функцию Т. ц. влияют высшие отделы центральной нервной системы и, в частности, кора больших полушарий головного мозга. Разрушение Т. ц. ведёт к резкому нарушению терморегуляции, которое, однако, через определённое время частично восстанавливается. Это объясняется тем, что и в других отделах центральной нервной системы имеются термочувствительные нервные клетки. См. также , .

  Лит.:Веселкин П. Н., Лихорадка, М., 1963; Иванов К. П,, Биоэнергетика и температурный гомеостазис, Л., 1972.

  К. П. Иванов.

Тепловой эквивалент работы

Теплово'й эквивале'нт рабо'ты,количество теплоты, энергетически эквивалентное единице работы, если за счёт совершения работы увеличивается физической системы. Понятие Т. э. р. применяют в тех случаях, когда работа и количество теплоты измеряются в разных единицах. Значение Т. э. р. обратно значению и равно 0,239 кал/дж.

Тепловой эффект реакции

Теплово'й эффе'кт реа'кции,алгебраическая сумма теплоты, поглощённой при данной ,и совершенной внешней работы за вычетом работы против внешнего давления. Если при реакции теплота выделяется или работа совершается системой, то соответствующие величины входят в сумму со знаком минус. При постоянных температуре и объёме Т. э. р. равен изменению реагентов D U,а при постоянных температуре и давлении - изменению D Н.Т. э. р. выражается обычно в кджили ккали определяется тем количеством молей реагентов, которое соответствует стехиометрии реакции. Для отдельных типов химических реакций вместо Т. э. р. используют специальные (сокращённые) термины: , и т. п.

  Т. э. р. зависит от температуры и давления (или объёма): зависимость от температуры выражается .Для сравнения Т. э. р. и упрощения термодинамических расчётов все величины Т. э. р. относят к стандартным условиям (все реактанты находятся в ) .Данные по Т. э. р. получают непосредственно (см. ) либо при изучении при различных температурах, а также путём расчёта, например по теплотам образования всех реагентов. При отсутствии исходных данных они могут быть оценены с помощью приближённых методов вычисления, основанных на закономерных связях между теплотами образования (теплотами сгорания) и химическим составом веществ. Т. э. р. важны для теоретической химии и необходимы при расчётах равновесных составов смесей, выхода продуктов реакций, удельной тяги топлив реактивных двигателей и для решения многих других прикладных задач (см. ) .

Тепловыделяющий элемент

Тепловыделя'ющий элеме'нтядерного реактора (ТВЭЛ), один из основных конструктивных узлов реактора, содержащий ,размещается в реактора. В Т. э. протекает ядерная реакция деления топлива, в результате которой выделяется тепло, передаваемое .Т. э. состоит из сердечника и герметизирующей оболочки.

  Сердечник Т. э., кроме делящегося вещества (например, 233U, 235U, 239Pu), может содержать «сырьевое» вещество, обеспечивающее воспроизводство ядерного топлива ( 238U , 232Th). Материал для сердечника может быть получен в виде металла, металлокерамики или керамики. Металлические сердечники изготовляют из чистых урана, тория или плутония или из их сплавов с другими металлами (например, с Al, Zr, Cr, Zn). Металлокерамические сердечники получают, например, из U и Al путём прессования смесей их порошков (опилок, гранул). Керамические сердечники представляют собой спечённые или сплавленные окислы или карбиды (например, UO 2, ThC 2). Металлокерамические и керамические сердечники, а также сердечники из сплавов наиболее полно отвечают предъявляемым к материалу сердечника высоким требованиям по механической прочности, а также по неизменности физических свойств и геометрических размеров в условиях высоких температур и интенсивного нейтронного и g-излучения. Поскольку, однако, в такого рода сердечниках существ, объём занимает наполнитель (вещество, атомы которого не участвуют в процессе деления и воспроизводства ядерного топлива), то в них используется ядерное топливо с повышенным обогащением (например, с содержанием 235U до 10% и более). Наполнитель, как правило, обладает небольшим сечением поглощения нейтронов, но иногда в материал сердечника включают небольшие добавки металлов, интенсивно поглощающих нейтроны (например, Mo), если это приводит к повышению стойкости сердечника по отношению к тепловым и радиационным воздействиям.

  В распространённых энергетических реакторах, работающих на слабообогащённом уране, наиболее часто применяют керамические сердечники из спечённой двуокиси урана, которые не деформируются при глубоком выгорании топлива. К тому же UO 2не реагирует с водой; вследствие этого разгерметизация Т. э. в реакторе с водяным охлаждением не приводит к попаданию урана в теплоноситель.

  Герметизирующая оболочка Т. э. обеспечивает надёжное отделение сердечника от теплоносителя. Нарушение её целостности привело бы к попаданию продуктов деления в теплоноситель, его активации и затруднению обслуживания реактора, а кроме того (в ряде случаев), к химической реакции теплоносителя с веществом сердечника и, следовательно, к «размыванию» сердечника и потере им требуемой формы. В силу этих причин к материалу оболочки предъявляют жёсткие требования. Он должен обладать высокой коррозионной, эрозионной и термической стойкостью, высокой механической прочностью и не должен существенно изменять характер поглощения нейтронов в реакторе. Наиболее употребительные материалы для изготовления оболочки - сплавы алюминия и циркония и нержавеющая сталь. Сплавы Al используются в реакторах с температурой активной зоны < 250-270 °С, сплавы Zr - в энергетических реакторах при температурах 350-400 °С, а нержавеющая сталь, которая довольно интенсивно поглощает нейтроны, - в реакторах с температурой >400 °С. В ряде случаев находят применение и др. вещества, например графит высокой плотности.

  Для улучшения теплообмена между сердечником и оболочкой осуществляют их диффузионное сцепление (если сердечник металлический) или в зазор между ними вводят газ, хорошо проводящий тепло (например, гелий). Такой зазор необходим, когда материалы сердечника и оболочки имеют существенно разные коэффициенты объёмного расширения.

  Конструктивное исполнение Т. э. определяется формой сердечника. Наиболее распространены цилиндрические (стержневые), однако применяются трубчатые, пластинчатые и другие сердечники. Т. э. объединяют в сборки (пакеты, кассеты, блоки) и в таком виде загружают в реактор. В реакторе с твёрдым замедлителем Т. э. или их сборки размещают внутри замедлителя в каналах, по которым протекает теплоноситель. Если замедлитель жидкий и выступает одновременно в роли теплоносителя, то сборки сами являются элементами, направляющими поток жидкости.

  Основной показатель работы Т. э. - глубина выгорания топлива в нём; в энергетических реакторах она достигает 30 Мвт сут/т.В энергетических реакторах время работы Т. э. достигает трёх лет. Использованные Т. э. могут быть подвергнуты переработке с целью извлечения из них недогоревшего, а также вновь накопленного ядерного топлива.

  Лит.см. при ст . .

  С. А. Скворцов.

Тепловые нейтроны

Тепловы'е нейтро'ны, с кинетической энергией в интервале 0,5 эв- 5 Мэв.Называются тепловыми, так как получаются при до теплового равновесия с атомами замедляющей среды ( ) .Распределение Т. н. в замедлителе по скоростям определяется его температурой в соответствии с для молекул газа. Энергия, соответствующая наиболее вероятной скорости Т. н., равна 8,6 10 -5 Тэв,где Т- абсолютная температура в К. Скорость Т. н. с энергией 0,025 эвравна 2200 м/секи длина волны де Бройля l= 1,8 Е (см. ) .Так как l близка к величинам межатомных расстояний в твёрдых телах, то дифракция Т. н. используется для изучения структуры твёрдых тел. Наличие у магнитного момента позволяет методом когерентного магнитного рассеяния Т. н. изучать магнитную структуру твёрдых тел. Изменения энергии при неупругом рассеянии Т. н. в конденсированных средах сравнимы с их начальной энергией, поэтому неупругое рассеяние Т. н. является методом исследования движения атомов и молекул в твёрдых телах и жидкостях (см. ) .Т. н. имеют огромное значение для работы ,так как вызывают цепную реакцию деления U и Pu. Велика также роль Т. н. в производстве радиоактивных изотопов.

  Лит.:см. при ст. .

  Э. М. Шарапов.

Тёплое

Тёплое,посёлок городского типа, центр Тёпло-Огарёвского района Тульской области РСФСР. Ж.-д. станция на линии Сухиничи - Волово, в 70 кмк Ю. от Тулы. Молочный завод.

Теплоёмкость

Теплоёмкость,количество теплоты, поглощаемой телом при нагревании на 1 градус; точнее - отношение количества теплоты, поглощаемой телом при бесконечно малом изменении его температуры, к этому изменению Т. единицы массы вещества ( г, кг) называется удельной теплоёмкостью, 1 молявещества - мольной (молярной) Т.

  Количество теплоты, поглощённой телом при изменении его состояния, зависит не только от начального и конечного состояний (в частности, от их температуры), но и от способа, которым был осуществлен процесс перехода между ними. Соответственно от способа нагревания тела зависит и его Т. Обычно различают Т. при постоянном объёме ( C v) и Т. при постоянном давлении ( С р), если в процессе нагревания поддерживаются постоянными соответственно его объём или давление. При нагревании при постоянном давлении часть теплоты идёт на производство работы расширения тела, а часть - на увеличение его ,тогда как при нагревании при постоянном объёме вся теплота расходуется только на увеличение внутренней энергии; в связи с этим c pвсегда больше, чем c v.Для газов (разреженных настолько, что их можно считать идеальными) разность мольных Т. равна c p- c v= R,где R- универсальная ,равная 8,314 дж/( мольЧ К) ,или 1,986 кал/( мольЧ град) .У жидкостей и твёрдых тел разница между С ри C vсравнительно мала.

  Теоретическое вычисление Т., в частности её зависимости от температуры тела, не может быть осуществлено с помощью чисто термодинамических методов и требует применения методов .Для газов вычисление Т. сводится к вычислению средней энергии теплового движения отдельных молекул. Это движение складывается из поступательного и вращательного движений молекулы как целого и из колебаний атомов внутри молекулы. Согласно классической статистике (то есть статистической физике, основанной на классической механике), на каждую степень свободы поступательного и вращательного движений приходится в мольной Т. ( C v) газа величина, равная. R/2; а на каждую колебательную степень свободы - R,это правило называется .Частица одноатомного газа обладает всего тремя поступательными степенями свободы, соответственно чему его Т. должна составлять   R[то есть около 12,5 дж/КмольЧК), или 3 кал/( мольЧград)] ,что хорошо согласуется с опытом. Молекула двухатомного газа обладает тремя поступательными, двумя вращательными и одной колебательной степенями свободы, и закон равнораспределения приводит к значению C v= R;между тем опыт показывает, что Т. двухатомного газа (при обычных температурах) составляет всего   R.Это расхождение теории с экспериментом связано с тем, что при вычислении Т. необходимо учитывать квантовые эффекты, то есть пользоваться статистикой, основанной на .Согласно квантовой механике, всякая система частиц, совершающих колебания или вращения (в том числе молекула газа), может обладать лишь определёнными дискретными значениями энергии. Если энергия теплового движения в системе недостаточна для возбуждения колебаний определённой частоты, то эти колебания не вносят своего вклада в Т. системы (соответствующая степень свободы оказывается «замороженной» - к ней неприменим закон равнораспределения). Температура Т,при достижении которой закон равнораспределения оказывается применимым к вращательной или колебательной степени свободы, определяется квантово-механическим соотношением T >> hv/k( v- частота колебаний, h- , k- ) .Интервалы между вращательными уровнями энергии двухатомной молекулы (деленные на k) составляют всего несколько градусов и лишь для такой лёгкой молекулы, как молекула водорода, достигают сотни градусов. Поэтому при обычных температурах вращательная часть Т. двухатомных (а также многоатомных) газов подчиняется закону равнораспределения. Интервалы же между колебательными уровнями энергии достигают нескольких тысяч градусов и поэтому при обычных температурах закон равнораспределения совершенно неприменим к колебательной части Т. Вычисление Т. по квантовой статистике приводит к тому, что колебательная Т. быстро убывает при понижении температуры, стремясь к нулю. Этим объясняется то обстоятельство, что уже при обычных температурах колебательная часть Т. практически отсутствует и Т. двухатомного газа равна   Rвместо   R.

  При достаточно низких температурах Т. вообще должна вычисляться с помощью квантовой статистики. Как оказывается, Т. убывает с понижением температуры, стремясь к нулю при Т® 0 в согласии с так называемом принципом Нернста ( ) .

  В твёрдых (кристаллических) телах тепловое движение атомов представляет собой малые колебания вблизи определённых положений равновесия (узлов кристаллической решётки). Каждый атом обладает, таким образом, тремя колебательными степенями свободы и, согласно закону равнораспределения, мольная Т. твёрдого тела (Т. кристаллической решётки) должна быть равной 3 nR,где n- число атомов в молекуле. В действительности, однако, это значение - лишь предел, к которому стремятся Т. твёрдого тела при высоких температурах. Он достигается уже при обычных температурах у многих элементов, в том числе ( n= 1, так называемый ) и у некоторых простых соединений [NaCI, MnS ( n= 2), PbCl 2( n= 3) и др.]; у сложных соединений этот предел фактически никогда не достигается, т. к. ещё раньше наступает плавление вещества или его разложение.

  Квантовая теория Т. твёрдых тел была развита А. (1907) и П. (1912). Она основана на квантовании колебательного движения атомов в кристалле. При низких температурах Т. твёрдого тела оказывается пропорциональной кубу абсолютной температуры (так называемый закон Дебая). Критерием, позволяющим различать высокие и низкие температуры, является сравнение с характерным для каждого данного вещества параметром - так называемой характеристической, или дебаевской, температурой Q D. Эта величина определяется спектром колебаний атомов в теле и, тем самым, существенно зависит от его кристаллической структуры. Обычно Q D- величина порядка нескольких сот К, но может достигать (например, у алмаза) и тысяч К (см. ) .

  У металлов определённый вклад в Т. дают также и электроны проводимости. Эта часть Т. может быть вычислена с помощью квантовой статистики Ферми, которой подчиняются электроны. Электронная Т. металла пропорциональна первой степени абсолютной температуры. Она представляет собой, однако, сравнительно малую величину, её вклад в Т. становится существенным лишь при температурах, близких к абсолютному нулю (порядка нескольких градусов), когда обычная Т., связанная с колебаниями атомов кристаллической решётки, представляет собой ещё меньшую величину.


  • Страницы:
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65