Skirtingai nuo kristalinių kietųjų medžiagų, dalelių išdėstymo amorfinėje kietoje medžiagoje nėra griežtos tvarkos.
Nors amorfinės kietosios medžiagos gali išlaikyti savo formą, jos neturi kristalinės gardelės. Tam tikras modelis stebimas tik netoliese esančioms molekulėms ir atomams. Šis įsakymas vadinamas uždaryti tvarką . Jis nesikartoja visomis kryptimis ir neišsilaiko dideliais atstumais, kaip kristaliniuose kūnuose.
Amorfinių kūnų pavyzdžiai yra stiklas, gintaras, dirbtinės dervos, vaškas, parafinas, plastilinas ir kt.
Amorfinių kūnų ypatybės
Amorfinių kūnų atomai vibruoja aplink atsitiktinai išdėstytus taškus. Todėl šių kūnų sandara primena skysčių struktūrą. Tačiau juose esančios dalelės yra mažiau judrios. Laikas, kai jie svyruoja aplink pusiausvyros padėtį, yra ilgesnis nei skysčiuose. Atomų peršokimai į kitą padėtį taip pat vyksta daug rečiau.
Kaip kaitinamos kristalinės kietosios medžiagos? Jie pradeda tirpti tam tikru momentu lydymosi temperatūra. Ir kurį laiką jie vienu metu būna kietoje ir skystoje būsenoje, kol visa medžiaga išsilydo.
Amorfinės kietosios medžiagos neturi konkrečios lydymosi temperatūros . Kaitinant jie netirpsta, o palaipsniui minkštėja.
Prie šildymo prietaiso padėkite plastilino gabalėlį. Po kurio laiko jis taps minkštas. Tai įvyksta ne iš karto, o per tam tikrą laikotarpį.
Kadangi amorfinių kūnų savybės yra panašios į skysčių savybes, jie laikomi peršaldytais skysčiais, kurių klampumas yra labai didelis (užšaldyti skysčiai). Normaliomis sąlygomis jie negali tekėti. Tačiau kaitinant juose dažniau įvyksta atomų šuoliai, mažėja klampumas, o amorfiniai kūnai pamažu minkštėja. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo mažesnis klampumas, ir palaipsniui amorfinis kūnas tampa skystas.
Paprastas stiklas yra kietas amorfinis kūnas. Jis gaunamas lydant silicio oksidą, soda ir kalkes. Kaitinant mišinį iki 1400 o C, gaunama skysta stiklinė masė. Atvėsęs skystas stiklas ne kietėja kaip kristaliniai kūnai, o lieka skystis, kurio klampumas didėja, o skystumas mažėja. Normaliomis sąlygomis jis mums atrodo kaip tvirtas kūnas. Tačiau iš tikrųjų tai yra skystis, kurio klampumas ir sklandumas yra didžiulis, toks mažas, kad jį vos galima atskirti jautriausiais instrumentais.
Medžiagos amorfinė būsena yra nestabili. Laikui bėgant ji iš amorfinės būsenos palaipsniui virsta kristaline. Šis procesas skirtingose medžiagose vyksta skirtingu greičiu. Matome, kad saldainių lazdelės pasidengia cukraus kristalais. Tai neužima labai daug laiko.
O kad paprastame stikle susidarytų kristalai, turi praeiti daug laiko. Kristalizacijos metu stiklas praranda stiprumą, skaidrumą, drumsčiasi, tampa trapus.
Amorfinių kūnų izotropija
Kristalinėse kietosiose medžiagose fizinės savybės skiriasi įvairiomis kryptimis. Tačiau amorfiniuose kūnuose jie visomis kryptimis yra vienodi. Šis reiškinys vadinamas izotropija .
Amorfinis kūnas vienodai praleidžia elektrą ir šilumą visomis kryptimis ir vienodai laužia šviesą. Garsas taip pat vienodai sklinda amorfiniuose kūnuose visomis kryptimis.
Šiuolaikinėse technologijose naudojamos amorfinių medžiagų savybės. Ypač domina metalų lydiniai, kurie neturi kristalinės struktūros ir priklauso amorfinėms kietosioms medžiagoms. Jie vadinami metaliniai stiklai . Jų fizinės, mechaninės, elektrinės ir kitos savybės skiriasi nuo įprastų metalų.
Taigi medicinoje jie naudoja amorfinius lydinius, kurių stiprumas viršija titano stiprumą. Iš jų gaminami sraigtai ar plokštės, jungiančios lūžusius kaulus. Skirtingai nuo titano tvirtinimo detalių, ši medžiaga palaipsniui suyra ir laikui bėgant pakeičiama kauline medžiaga.
Didelio stiprumo lydiniai naudojami metalo pjovimo įrankių, jungiamųjų detalių, spyruoklių, mechanizmų dalių gamyboje.
Japonijoje buvo sukurtas amorfinis lydinys, pasižymintis dideliu magnetiniu pralaidumu. Naudojant jį transformatorių šerdyse vietoj tekstūruotų transformatoriaus plieno lakštų, sūkurinių srovių nuostoliai gali būti sumažinti 20 kartų.
Amorfiniai metalai turi unikalių savybių. Jie vadinami ateities medžiaga.
Kartu su kristalinėmis kietosiomis medžiagomis yra ir amorfinių kietųjų medžiagų. Amorfiniai kūnai, skirtingai nei kristalai, neturi griežtos atomų išdėstymo tvarkos. Tik artimiausi atomai – kaimynai – išsidėstę tam tikra tvarka. Bet
Griežto pakartojamumo visomis kryptimis to paties struktūrinio elemento, būdingo kristalams, amorfiniuose kūnuose nėra.
Dažnai tą pačią medžiagą galima rasti ir kristalinėje, ir amorfinėje būsenoje. Pavyzdžiui, kvarcas gali būti kristalinės arba amorfinės formos (silicio dioksidas). Kvarco kristalinę formą galima schematiškai pavaizduoti kaip taisyklingų šešiakampių gardelę (77 pav., a). Amorfinė kvarco struktūra taip pat atrodo kaip gardelė, bet netaisyklingos formos. Kartu su šešiakampiais jame yra penkiakampiai ir septyniakampiai (77 pav., b).
Amorfinių kūnų savybės. Visi amorfiniai kūnai yra izotropiniai: jų fizinės savybės visomis kryptimis vienodos. Amorfiniai kūnai yra stiklas, daugelis plastikų, derva, kanifolija, saldainiai ir kt.
Esant išoriniam poveikiui, amorfiniai kūnai pasižymi ir elastinėmis savybėmis, pavyzdžiui, kietosiomis medžiagomis, ir sklandumu, kaip skysčiai. Esant trumpalaikiams poveikiams (smūgiams), jie elgiasi kaip vientisas kūnas ir, stipriai veikiant, skyla į dalis. Tačiau labai ilgai veikiant, teka amorfiniai kūnai. Pavyzdžiui, dervos gabalas palaipsniui pasiskirsto ant kieto paviršiaus. Amorfinių kūnų atomai ar molekulės, kaip ir skysčio molekulės, turi tam tikrą „nusistovėjusio gyvenimo“ laiką, svyravimų aplink pusiausvyros padėtį laiką. Tačiau skirtingai nuo skysčių, šis laikas yra labai ilgas. Šiuo atžvilgiu amorfiniai kūnai yra artimi kristaliniams, nes atomų šuoliai iš vienos pusiausvyros padėties į kitą vyksta retai.
Žemoje temperatūroje amorfiniai kūnai savo savybėmis primena kietąsias medžiagas. Jie beveik neturi takumo, tačiau kylant temperatūrai pamažu minkštėja, o jų savybės tampa vis artimesnės skysčių savybėms. Taip nutinka todėl, kad kylant temperatūrai atomų šuoliai iš vienos padėties palaipsniui dažnėja.
balansas kitam. Amorfiniams kūnams, skirtingai nei kristaliniams, nėra specifinės lydymosi temperatūros.
Kietojo kūno fizika. Visas kietųjų kūnų (kristalinių ir amorfinių) savybes galima paaiškinti žiniomis apie jų atominę-molekulinę struktūrą ir kietąsias medžiagas sudarančių molekulių, atomų, jonų ir elektronų judėjimo dėsnius. Kietųjų kūnų savybių studijos yra vienijamos didelėje šiuolaikinės fizikos srityje – kietojo kūno fizikoje. Kietojo kūno fizikos plėtrą daugiausia skatina technologijų poreikiai. Maždaug pusė pasaulio fizikų dirba kietojo kūno fizikos srityje. Žinoma, pasiekimai šioje srityje neįsivaizduojami be gilių visų kitų fizikos šakų žinių.
1. Kuo kristaliniai kūnai skiriasi nuo amorfinių? 2. Kas yra anizotropija? 3. Pateikite monokristalinių, polikristalinių ir amorfinių kūnų pavyzdžių. 4. Kuo briaunų išnirimai skiriasi nuo varžtų?
Kietosios medžiagos skirstomos į amorfines ir kristalines, atsižvelgiant į jų molekulinę struktūrą ir fizikines savybes.
Skirtingai nuo kristalų, amorfinių kietųjų medžiagų molekulės ir atomai nesudaro gardelės, o atstumas tarp jų svyruoja tam tikrame galimų atstumų diapazone. Kitaip tariant, kristaluose atomai ar molekulės yra tarpusavyje išsidėstę taip, kad susidariusi struktūra gali kartotis visame kūno tūryje, o tai vadinama ilgalaike tvarka. Amorfinių kūnų atveju molekulių struktūra išsaugoma tik kiekvienos tokios molekulės atžvilgiu, stebimas tik gretimų molekulių pasiskirstymas - trumpojo nuotolio tvarka. Toliau pateikiamas iliustratyvus pavyzdys.
Amorfiniams kūnams priskiriamas stiklas ir kitos stiklinės būsenos medžiagos, kanifolija, dervos, gintaras, sandarinimo vaškas, bitumas, vaškas, taip pat organinės medžiagos: guma, oda, celiuliozė, polietilenas ir kt.
Amorfinių kūnų savybės
Amorfinių kietųjų medžiagų struktūrinės savybės suteikia jiems individualių savybių:
- Silpnas sklandumas yra viena iš labiausiai žinomų tokių kūnų savybių. Pavyzdys galėtų būti stiklo lašeliai, kurie ilgą laiką sėdėjo lango rėme.
- Amorfinės kietosios medžiagos neturi konkrečios lydymosi temperatūros, nes kaitinant perėjimas į skystą būseną vyksta palaipsniui, minkštėjant kūnui. Dėl šios priežasties tokiems kūnams taikomas vadinamasis minkštėjimo temperatūros diapazonas.
- Dėl savo sandaros tokie kūnai yra izotropiniai, tai yra jų fizinės savybės nepriklauso nuo krypties pasirinkimo.
- Amorfinėje būsenoje esanti medžiaga turi didesnę vidinę energiją nei kristalinė. Dėl šios priežasties amorfiniai kūnai gali savarankiškai transformuotis į kristalinę būseną. Šį reiškinį galima pastebėti dėl to, kad ilgainiui stiklas drumsčiasi.
Stiklinė būsena
Gamtoje yra skysčių, kurių aušinant praktiškai neįmanoma paversti kristaline būsena, nes šių medžiagų molekulių sudėtingumas neleidžia joms sudaryti taisyklingos kristalinės gardelės. Tokie skysčiai apima kai kurių organinių polimerų molekules.
Tačiau giliai ir greitai aušinant beveik bet kuri medžiaga gali virsti stikline būsena. Tai amorfinė būsena, kuri neturi aiškios kristalinės gardelės, tačiau gali iš dalies kristalizuotis mažų klasterių masteliu. Ši medžiagos būsena yra metastabili, tai yra, ji išlieka tam tikromis reikiamomis termodinaminėmis sąlygomis.
Naudojant aušinimo technologiją tam tikru greičiu, medžiaga nespės kristalizuotis ir bus paversta stiklu. Tai yra, kuo didesnis medžiagos aušinimo greitis, tuo mažesnė tikimybė, kad ji kristalizuosis. Pavyzdžiui, norint pagaminti metalinius stiklus, reikės 100 000 – 1 000 000 kelvinų per sekundę aušinimo greičio.
Gamtoje medžiaga egzistuoja stiklinės būsenos ir susidaro iš skystos vulkaninės magmos, kuri, sąveikaudama su šaltu vandeniu ar oru, greitai atvėsta. Šiuo atveju medžiaga vadinama vulkaniniu stiklu. Taip pat galite stebėti stiklą, susidarantį tirpstant krintnčiam meteoritui, sąveikaujančiam su atmosfera – meteorito stiklu arba moldavitu.
Amorfiniai kūnai
Amorfinės medžiagos (kūnai)(iš senovės graikų. ἀ „ne-“ ir μορφή „tipas, forma“) – kristalinėms struktūroms būdinga sutirštėjusi medžiagos būsena, kurios atominė struktūra yra trumpo nuotolio tvarkos ir neturi ilgalaikės tvarkos. Skirtingai nuo kristalų, stabilios amorfinės medžiagos nesustingsta susidarant kristaliniams paviršiams ir (nebent jos buvo paveiktos stiprios anizotropinės įtakos – pavyzdžiui, suspaudimo ar elektrinio lauko) turi izotropines savybes, tai yra, nepasižymi skirtingomis savybėmis. skirtingomis kryptimis. Ir jie neturi specifinės lydymosi temperatūros: kylant temperatūrai stabilios amorfinės medžiagos palaipsniui minkštėja ir virš stiklėjimo temperatūros (T g) virsta skysta būsena. Medžiagos, turinčios didelį kristalizacijos greitį, paprastai turinčios (poli)kristalinę struktūrą, bet stipriai peršaldomos kietėjimo metu į amorfinę būseną, vėliau kaitinant prieš pat lydymąsi, perkristalizuojamos (kietoje būsenoje, išskiriant mažai šilumos), o tada ištirpsta įprastos polikristalinės medžiagos.
Jie gaunami esant dideliam skysto lydalo kietėjimo (aušinimo) greičiui arba kondensuojantis garams ant pagrindo (bet kokio objekto), atvėsinto pastebimai žemiau LYDYMO temperatūros (ne virimo!). Faktinio aušinimo greičio (dT/dt) ir būdingo kristalizacijos greičio santykis lemia polikristalų proporciją amorfiniame tūryje. Kristalizacijos greitis yra medžiagos parametras, kuris silpnai priklauso nuo slėgio ir temperatūros (stipriai aplink lydymosi tašką). Ir tai labai priklauso nuo kompozicijos sudėtingumo - metalams tai yra nuo frakcijų iki dešimčių milisekundžių; o stiklui kambario temperatūroje – šimtus ir tūkstančius metų (senas stiklas ir veidrodžiai drumsčiasi).
Amorfinių medžiagų elektrinės ir mechaninės savybės yra artimesnės pavienių kristalų nei polikristalų savybėms, nes nėra aštrių ir stipriai užterštų tarpkristalinių perėjimų (ribų), kurių cheminė sudėtis dažnai visiškai kitokia.
Pusiau amorfinių būsenų nemechaninės savybės dažniausiai yra tarpinės tarp amorfinės ir kristalinės ir yra izotropinės. Tačiau aštrių tarpkristalinių perėjimų nebuvimas pastebimai paveikia elektrines ir mechanines savybes, todėl jos yra panašios į amorfines.
Veikiamos išorinių poveikių, amorfinės medžiagos pasižymi ir elastinėmis savybėmis, kaip kristalinės kietosios medžiagos, ir sklandumo, kaip skysčiai. Taigi, esant trumpalaikiams poveikiams (smūgiams), jie elgiasi kaip kietos medžiagos ir, stipriai veikiant, skyla į dalis. Tačiau labai ilgai veikiant (pavyzdžiui, tempiant), teka amorfinės medžiagos. Pavyzdžiui, derva (arba derva, bitumas) taip pat yra amorfinė medžiaga. Jei sulaužysite į mažas dalis ir gauta mase užpildysite indą, tai po kurio laiko derva susijungs į vientisą visumą ir įgaus indo formą.
Pagal elektrines savybes jie skirstomi į amorfinius metalus, amorfinius nemetalus ir amorfinius puslaidininkius.
Taip pat žr
(pasenęs terminas)Wikimedia fondas.
2010 m.
Pažiūrėkite, kas yra „amorfiniai kūnai“ kituose žodynuose: Viskas, kas pripažįstama kaip tikrai egzistuojanti ir užimanti erdvės dalį, vadinama fiziniu T. Bet koks fizinis T. susidaro iš materijos (žr. Substancija) ir, pagal labiausiai paplitusią mokymą, yra visuma... ...
Enciklopedinis žodynas F.A. Brockhausas ir I.A. Efronas
Kietojo kūno fizika – kondensuotųjų medžiagų fizikos šaka, kurios uždavinys – apibūdinti kietųjų kūnų fizikines savybes jų atominės sandaros požiūriu. Jis intensyviai vystėsi XX amžiuje po kvantinės mechanikos atradimo.... ... Wikipedia
Organinė parduota chemija (angl. organic sold state chemistry) yra kietojo kūno chemijos šaka, tirianti visus cheminius ir fizikinius bei cheminius organinių kietųjų medžiagų (OSS) aspektus, ypač jų sintezę, struktūrą, savybes, ... .. Vikipedija
Kristalų fizika Kristalų kristalografija Kristalų gardelė Kristalų gardelių tipai Difrakcija kristaluose Reciprokinė gardelė Wigner Seitz ląstelė Brillouin zona Bazinės struktūros faktorius Atominės sklaidos faktorius Ryšių rūšys ... ... Vikipedija Fizikos šaka, tirianti kietųjų kūnų struktūrą ir savybes. Moksliniai duomenys apie kietųjų kūnų mikrostruktūrą ir jas sudarančių atomų fizines bei chemines savybes yra būtini kuriant naujas medžiagas ir techninius prietaisus. Fizika......
Collier enciklopedija - (kietojo kūno chemija), skyriaus fizika. chemija, tiriant kietųjų medžiagų struktūrą, savybes ir gavimo būdus. X. t siejama su kietojo kūno fizika, kristalografija, mineralogija, fizika. chem. mechanika, mechanochemija, radiacinė chemija, yra... ...
Kietojo kūno chemija yra chemijos šaka, tirianti įvairius kietųjų fazių medžiagų aspektus, ypač jų sintezę, struktūrą, savybes, pritaikymą ir kt. Jos tyrimo objektai yra kristaliniai ir amorfiniai, neorganiniai ir organiniai... ... Vikipedija
- (ISSP RAS) Tarptautinis pavadinimas Institute of Solid State Physics, RAS Įkurta 1963 m. direktorius narys. K. V. ... Vikipedija
Kietojo kūno fizikos institutas RAS (ISSP RAS) Tarptautinis pavadinimas Institute of Solid State Physics, RAS Įkurta 1963 m. vasario 15 d. Direktorius narys. korr. RAS V.V. Kveder ... Vikipedija
Amorfinės kietosios medžiagos pagal daugelį savo savybių ir daugiausia dėl savo mikrostruktūros turėtų būti laikomos labai peršaldytais skysčiais, kurių klampos koeficientas yra labai didelis. Tokių kūnų struktūrai būdinga tik trumpalaikė dalelių išdėstymo tvarka. Kai kurios iš šių medžiagų visiškai negali kristalizuotis: vaškas, sandarinimo vaškas, dervos. Kiti, esant tam tikram aušinimo režimui, sudaro kristalines struktūras, tačiau greito aušinimo atveju klampumo padidėjimas neleidžia dalelėms išsidėstyti. Medžiaga sukietėja prieš vykstant kristalizacijos procesui. Tokie kūnai vadinami stikliniais: stiklas, ledas. Tokios medžiagos kristalizacijos procesas gali vykti ir po kietėjimo (stiklo drumstumas). Amorfinėms medžiagoms priskiriamos ir kietosios organinės medžiagos: guma, mediena, oda, plastikai, vilna, medvilnė ir šilko pluoštai. Tokių medžiagų perėjimo iš skystos fazės į kietąją fazę procesas parodytas fig. – I kreivė.
Amorfiniai kūnai neturi kietėjimo (lydymosi) temperatūros. Grafike T = f(t) yra vingio taškas, vadinamas minkštėjimo temperatūra. Temperatūros sumažėjimas palaipsniui didina klampumą. Dėl tokio perėjimo į kietą būseną amorfinėse medžiagose nėra specifinės lydymosi šilumos. Atvirkštinis perėjimas, kai tiekiama šiluma, sklandžiai suminkštėja į skystą būseną.
KRISTALINĖS KIETOS MEDŽIAGOS.
Būdingas kristalų mikrostruktūros bruožas yra erdvinis jų vidinių elektrinių laukų periodiškumas ir kristalus formuojančių dalelių – atomų, jonų ir molekulių – išsidėstymo pakartojamumas (ilgojo nuotolio tvarka). Dalelės kaitaliojasi tam tikra tvarka tiesiomis linijomis, kurios vadinamos mazginėmis linijomis. Bet kurioje plokščioje kristalo atkarpoje dvi susikertančios tokių tiesių sistemos sudaro aibę visiškai identiškų lygiagretainių, kurie sandariai, be tarpų dengia pjūvio plokštumą. Erdvėje trijų ne vienaplanių tokių linijų sistemų susikirtimas sudaro erdvinį tinklelį, kuris kristalą padalija į visiškai identiškų gretasienių aibę. Tiesių, sudarančių kristalinę gardelę, susikirtimo taškai vadinami mazgais. Atstumai tarp mazgų tam tikra kryptimi vadinami vertimais arba gardelės periodais. Lygiagretainis gretasienis, pastatytas iš trijų ne vienaplanių vertimų, vadinamas vienetiniu elementu arba gardelės pakartojamumo gretasieniu. Svarbiausia geometrinė kristalinių gardelių savybė yra dalelių išsidėstymo simetrija tam tikrų krypčių ir plokštumų atžvilgiu. Dėl šios priežasties, nors yra keletas būdų, kaip pasirinkti tam tikros kristalo struktūros vienetinį elementą, jis parenkamas taip, kad atitiktų gardelės simetriją.
Kristalinės kietosios medžiagos gali būti suskirstytos į dvi grupes: monokristalai ir polikristalai. Pavienių kristalų atveju visame kūne stebima viena kristalinė gardelė. Ir nors to paties tipo pavienių kristalų išorinė forma gali skirtis, kampai tarp atitinkamų paviršių visada bus vienodi. Būdingas pavienių kristalų bruožas yra mechaninių, šiluminių, elektrinių, optinių ir kitų savybių anizotropija.
Pavieniai kristalai gamtoje dažnai randami natūralios būsenos. Pavyzdžiui, dauguma mineralų yra krištolas, smaragdas, rubinai. Šiuo metu gamybos tikslais daug monokristalų išauginama dirbtinai iš tirpalų ir lydalų – rubinų, germanio, silicio, galio arsenido.
Tas pats cheminis elementas gali sudaryti kelias kristalines struktūras, kurios skiriasi geometrija. Šis reiškinys vadinamas polimorfizmu. Pavyzdžiui, anglis – grafitas ir deimantas; ledo penkios modifikacijos ir kt.
Teisingas išorinis briaunotas ir savybių anizotropija, kaip taisyklė, neatsiranda kristaliniams kūnams. Taip yra todėl, kad kristalinės kietosios medžiagos paprastai susideda iš daugybės atsitiktinai orientuotų mažų kristalų. Tokios kietosios medžiagos vadinamos polikristalinėmis. Taip yra dėl kristalizacijos mechanizmo: kai pasiekiamos šiam procesui būtinos sąlygos, pradinėje fazėje vienu metu daug kur atsiranda kristalizacijos centrai. Atsirandantys kristalai išsidėstę ir orientuoti vienas kito atžvilgiu visiškai atsitiktinai. Dėl šios priežasties proceso pabaigoje gauname kietą medžiagą susiliejusių mažų kristalų konglomerato – kristalitų – pavidalu.
Energetiniu požiūriu skirtumas tarp kristalinių ir amorfinių kietųjų medžiagų yra aiškiai matomas kietėjimo ir lydymosi procese. Kristaliniai kūnai turi lydymosi temperatūrą – temperatūrą, kai medžiaga stabiliai egzistuoja dviejose fazėse – kietoje ir skystoje (2 pav. kreivė). Kietosios molekulės perėjimas į skystį reiškia, kad ji įgyja papildomus tris transliacinio judėjimo laisvės laipsnius. Tai. medžiagos masės vienetas ties T pl. skystoje fazėje turi didesnę vidinę energiją nei ta pati masė kietojoje fazėje. Be to, keičiasi atstumas tarp dalelių. Todėl apskritai šilumos kiekis, reikalingas kristalinės medžiagos masės vienetui paversti skysčiu, bus:
λ = (U f -U cr) + P (V f -V cr),
čia λ – savitoji lydymosi (kristalizacijos) šiluma, (U l -U cr) – skysčio ir kristalinės fazės vidinės energijos skirtumas, P – išorinis slėgis, (V l –V cr) – skirtumas konkretūs tomai. Pagal Clapeyron-Clausius lygtį lydymosi temperatūra priklauso nuo slėgio:
Matyti, kad jei (V f -V cr)> 0, tai 
> 0, t.y. Didėjant slėgiui, didėja lydymosi temperatūra. Jei lydymosi metu medžiagos tūris mažėja (V f -V cr)<
0 (вода, висмут), то рост давления приводит
к понижению Т пл.
Amorfiniai kūnai neturi sintezės šilumos. Šildymas palaipsniui didina šiluminio judėjimo greitį ir mažina klampumą. Proceso grafike (pav.) yra vingio taškas, kuris sutartinai vadinamas minkštėjimo temperatūra.
KIETŲJŲ MEDŽIAGŲ TERMINĖS SAVYBĖS
Šiluminį judėjimą kristaluose dėl stiprios sąveikos riboja tik dalelių virpesiai šalia kristalinės gardelės mazgų. Šių svyravimų amplitudė dažniausiai nesiekia 10 -11 m, t.y. yra tik 5-7% gardelės periodo pagal atitinkamą kryptį. Šių svyravimų pobūdis yra labai sudėtingas, nes jį lemia svyruojančios dalelės sąveikos su visais kaimynais jėgos.
Temperatūros padidėjimas reiškia dalelių judėjimo energijos padidėjimą. Tai savo ruožtu reiškia dalelių virpesių amplitudės padidėjimą ir paaiškina kristalinių kietųjų medžiagų plėtimąsi kaitinant.
l t = l 0 (1 + αt 0),
Kur l t ir l 0 – tiesiniai kūno matmenys esant temperatūroms t 0 ir 0 0 C, α – tiesinio plėtimosi koeficientas. Kietųjų medžiagų atveju α yra 10 -5 – 10 -6 K -1. Dėl linijinio išsiplėtimo padidėja kūno tūris:
Vt = V 0 (1 + βt 0),
čia β yra tūrio plėtimosi koeficientas. β = 3α izotropinio plėtimosi atveju. Monokristaliniai kūnai, būdami anizotropiniai, turi tris skirtingas α reikšmes.
Kiekviena vibruojanti dalelė turi tris svyruojančio judėjimo laisvės laipsnius. Atsižvelgiant į tai, kad, be kinetinės energijos, dalelės turi ir potencinę energiją, vienam kietųjų kūnų dalelių laisvės laipsniui reikėtų priskirti energiją ε = kT. Dabar apgamo vidinei energijai turėsime:
U μ = 3N A kT = 3RT,
ir molinė šiluminė talpa:
Tie. Chemiškai paprastų kristalinių kūnų molinė šiluminė talpa yra vienoda ir nepriklauso nuo temperatūros. Tai yra Dulong-Petit įstatymas.
Kaip parodė eksperimentas, šis dėsnis tenkinamas gana gerai, pradedant nuo kambario temperatūros. Paaiškinimus dėl nukrypimų nuo Dulong-Petit dėsnio esant žemai temperatūrai Einšteinas ir Debye pateikė šilumos talpos kvantinėje teorijoje. Buvo parodyta, kad energija vienam laisvės laipsniui nėra pastovi vertė, o priklauso nuo temperatūros ir virpesių dažnio.
TIKRAI KRISTALAI. KRISTALŲ DEFEKTAI
Tikri kristalai turi keletą idealios struktūros pažeidimų, kurie vadinami kristalų defektais:
a) taško defektai –
Schottky defektai (vienetai neužimti dalelių);
Frenkelio defektai (dalelių pasislinkimas iš mazgų į tarpumazgius);
priemaišos (įnešti pašaliniai atomai);
b) linijiniai – briaunos ir varžtų išnirimai. Tai vietinis nereguliarus
sty dalelių išsidėstymo
dėl atskirų atominių plokštumų neužbaigtumo
arba dėl jų vystymosi sekos pažeidimų;
c) plokštumos – ribos tarp kristalitų, linijinių dislokacijų eilės.
