ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

СЖИМАЕМОСТЬ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


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

4067-3.jpg

где DV и Dr-изменения V ир при изменении р на Dp. Величину, обратную b, наз. 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 т-ре. В общем случае С. в-ва и, следовательно, значения b и к зависят от т-ры Т и давления р, причем, как правило, b уменьшается с ростом р и увеличивается с повышением Т.

На практике для характеристики С. часто пользуются относит. плотностью d = r/r0, где r0-плотность в-ва при нормальных условиях (273К, 98 кПа). Величины b, получаемые при изотермич. сжатии, обычно превышают значения, полученные в условиях адиабатич. сжатия (для твердых тел при нормальной т-ре на неск. %).

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

4067-4.jpg

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

С. 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%, С. жидкостей при давлениях до примерно 1 ГПа описывается с удовлетворит. точностью ур-нием Тэйта:

4067-5.jpg

где V0 и V-объемы при давлениях р0 и р соотв., В и С-эм-пирич: постоянные, причем В зависит от т-ры, а С практически не зависит ни от т-ры, ни от давления. С ростом давления С. жидкостей вначале довольно резко уменьшается, а затем изменяется крайне незначительно. Так, коэф. 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 С. жидкостей близки к значениям, типичным для твердых тел.

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

Знание С. в-ва позволяет судить о зависимости физ. св-в от межатомных (межмолекулярных) расстояний. Данные по С. используют в расчетах хим. равновесий р-ций в смесях газов, системах газ-жидкость и газ-твердое тело. С. в-в важна в исследованиях работы тепловых машин, эффектов, наблюдаемых при движении твердых тел с большими скоростями в газах и жидкостях, при взрыве и т.п.


===
Исп. литература для статьи «СЖИМАЕМОСТЬ»:
Гоникберг М. Г., Химическое равновесие и скорость реакции при высоких давлениях, 3 изд., М., 1969; Попова С. В., Бенделиани. H. А., Высокие давления, М., 1974; Циклис Д. С., Плотные газы, М., 1977.

А. А. Овсянников.

Страница «СЖИМАЕМОСТЬ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков