Аккумулирование электричества 12 страница

Природа реакции коэффициентов сжатия на давление уже объяснена; также определены максимальные коэффициенты для каждой группы элементов. Однако величина базового объема (S₀³) тоже входит в определение внутреннего давления, и наряду с увеличением коэффициентов имеется тенденция минимального базового объема. Сами по себе модификации кристаллической структуры играют лишь небольшую роль в картине сжимаемости. Применение достаточного давления вынуждает твердое тело принимать одну из кристаллических форм, соответствующих самой тесной упаковке атомов - гранецентрированную кубическую форму или тесно упакованную шестиугольную форму для однородных кристаллов и самые эквивалентные структуры, если кристаллы неоднородны. Если при нулевом давлении существует какая-то другая кристаллическая форма, уменьшение объема за счет изменения в сторону одной из тесно упакованных форм проявляется как процентное уменьшение всех последующих объемов, но это не влияет на сжимаемость. Однако разница в кристаллической структуре часто указывает на разницу в относительной ориентации атомных вращений. Любое изменение в ориентации изменяет внутреннее давление и, следовательно, оказывает значимое влияние на сжимаемость.

Применение давления благоприятствует тому, что можно назвать “правильными” структурами, за счет тех структур, которые могут существовать только благодаря особым условиям, связанным с конкретными вовлеченными элементами. Эта тенденция очевидна с начала процесса сжатия. Именно она отвечает за большое число отклонений от величин Таблицы 2 межатомных расстояний, обозначенных звездочками в таблице 14. Например, пять элементов, от хрома до никеля, обладают разными межатомными расстояниями при низком давлении и могут кристаллизоваться в альтернативных формах. Однако на ранних стадиях сжатия все эти элементы, за исключением марганца, ориентируются на основе нейтрального относительного вращения 10 и обладают внутренним давлением, отражающим соответствующую величину S₀³, равную 0,603. При более высоких давлениях ванадий сдвигается к тому же относительному вращению и образует группу. Марганец, возможно, делает то же самое, но эмпирическое подтверждение этого изменения все еще отсутствует. Следовательно, изменение разнообразия атомных компоновок сильно уменьшается за счет внутреннего давления. Одним из сопутствующих влияний является то, что неопределенность в определении ориентации вращения и результирующий базовый объем минимальна.

Большинство элементов, меняющихся до нижнего базового объема в начале сжатия, сохраняют новую величину S₀³ в течение оставшейся нынешней области экспериментов шоковой волны. Элементы, не совершающие такого изменения на ранних стадиях сжатия, обычно делают это при более высоком давлении. И лишь немногие сохраняют один и тот же базовый объем вплоть до предела давления шоковой волны. Таким образом, общий паттерн включает одно уменьшение базового объема в области давления от нулевого внешнего давления вплоть до предела экспериментов шоковой волны. Этот паттерн отражается в двенадцати сериях измерений, выбранных для сравнения с теоретическими величинами. Из двенадцати включенных элементов лишь два, медь и хром, имеют тот же базовый объем в области шоковой волны, что и при нулевом давлении. Четыре элемента продолжают с величин S₀³, применимых к ранним стадиям сжатия, величинам, приведенным в Таблице 14, и шесть элементов меняются до более низкого базового объема где-то выше предела давления Бриджмена. В Таблице 19 показаны минимальные базовые объемы, соответствующие максимальные коэффициенты сжатия и результирующие внутренние давления для этих элементов.

 

Таблица 19: Максимальные внутренние давления

	c	a-b	S03	a-z-y	P0		c	a-b	S03	a-z-y	P0
V	10	4-3	0,603	4-8-2	1816	Ag	8-10	4-4	0,823	4-8-4	2661
Cr	10	4-3	0,603	4-8-3	2724	W	10	4-4½	0,822	4-8-5	3330
Co	10	4-3	0,603	4-8-3	2724	Au	10	4-4½	0,822	4-8-5	3330
Ni	10	4-3	0,603	4-8-3	2724	Tl	5-10	4-4½	1,074	4-8-5	2549
Cu	8-10	4-3	0,652	4-8-3	2519	Pb	5-10	4-4½	1,074	4-8-5	2549
Mo	10	4-4	0,764	4-8-4	2866	Th	5	4½-4½	1,631	4-8-5	1678

 

Здесь, вновь, как и в области давления экспериментов Бриджмена, теоретическое развитие еще недостаточно продвинулось для того, чтобы позволить определение точных положений верхних сегментов кривых сжатия. Во всех случаях неясно, сколько возможных промежуточных величин коэффициентов сжатия действительно задействовано при увеличениях давления. На современной, достаточно ранней стадии развития теории, все, что мы можем сделать, - это продемонстрировать следующее. При крайне высоких и крайне низких давлениях объем меняется обратно пропорционально квадратному корню из общего давления, точно в соответствии с теорией. В этой связи следует заметить, что сегмент кривой каждого сжатия, основанный на максимальной величине внутреннего давления, достаточно длинен, чтобы сделать паттерн квадратного корня явным и различимым.

Кроме того, мы можем показать, что наклон последнего сегмента экспериментальной кривой для каждого элемента идентичен теоретическому наклону, определенному с помощью вычисленных максимальных величин внутреннего давления, и что наклон каждого из промежуточных сегментов согласуется с одной из возможных промежуточных величин внутреннего давления. Точному теоретическому определению кривых придется подождать до лучших времен. Количество уже доступной теоретической информации послужит средствами проверки правомочности каждого набора эмпирических результатов и позволит разумную экстраполяцию кривых выше современных пределов техники шоковой волны.

Таблица 20 – это сравнение теоретических объемов, основанных на эмпирическом объеме для каждого сегмента кривых, как и в предыдущих таблицах, с результатами шоковой волны, полученных в Лос Аламосе5 для элементов, которые исследовались при применении самой широкой области давлений. За исключением увеличения коэффициентов сжатия поблизости от 100.000 кг/см², кривые сжатия, установленные на основе измерений Бриджмена, расширяются на более низкую область экспериментов шоковых волн. В этих случаях теоретические объемы вплоть до первого изменения коэффициентов сжатия вычислены на основе нулевого объема, выбранного из данных Бриджмена. В этой таблице не определяется никакая нулевая точка.

 

Таблица 20: Сжатия шоковой волны

P	a-z-y	Выч .		Набл .	a-z-y	Выч .		Набл .	a-z-y	Выч .		Набл .
	W				Au				Mo
0,1	4-8-3	0,972		0,970	4-8-1½	0,946		0,953	4-8-2	0,966		0,966
0,2		0,946		0,944	4-8-3	0,911		0,917		0,936		0,937
0,3		0,922		0,921		0,888	R	0,888		0,908		0,912
0,4		0,900		0,901		0,867		0,864	4-8-3	0,885		0,890
0,5	4-8-4	0,880		0,882		0,847		0,843		0,868		0,870
0,6		0,865		0,866		0,828		0,825		0,851		0,852
0,7		0,850		0,851		0,811		0,810		0,836		0,836
0,8		0,836	R	0,836		0,794		0,796		0,822		0,821
0,9		0,823		0,824	4-8-5	0,780		0,783		0,808		0,807
1,0		0,810		0,812		0,771		0,772		0,795	R	0,795
1,1		0,798		0,800		0,762	R	0,762		0,783		0,783
1,2	4-8-5	0,787		0,790		0,754		0,752		0,771		0,772
1,3		0,778		0,780		0,745		0,743	4-8-4	0,761		0,762
1,4		0,770		0,771		0,737		0,735		0,752		0,752
1,5		0,762	R	0,762		0,730		0,728		0,743	R	0,743
1,6		0,754		0,754		0,722		0,720		0,734		0,734
1,7		0,747		0,746		0,715		0,714		0,726		0,726
1.8		0,739		0,738		0,708		0,708
1,9		0,732		0,731		0,701		0,702
2,0		0,725		0,725		0,694		0,696
2,1		0,718		0,718
	Cr				Pb				V
0,1	4-8-1½	0,955	R	0,955	4-4-1½	0,858		0,865	4-8-1	0,939		0,945
0,2		0,924		0,920	4-4-3	0,796	R	0,796	4-8-1½	0,900		0,902
0,3		0,895		0,891		0,753		0,751		0,867	R	0,867
0,4		0,869		0,867		0,716		0,718		0,838		0,838
0,5		0,845		0,846	4-8-3	0,691		0,693		0,811		0,812
0,6		0,823		0,827		0,673	R	0,673		0,787		0,790
0,7	4-8-3	0,805		0,811		0,656		0,656		0,765		0,770
0,8		0,794		0,797		0,640		0,642	4-8-2	0,750		0,753
0,9		0,783		0,784	4-8-5	0,628		0,630		0,736		0,737
1,0		0,772	R	0,772		0,619	R	0,619		0,723	R	0,723
1,1		0,762		0,761		0,610		0,609		0,710		0,709
1,2		0,752		0,751		0,602		0,600		0,698		0,697
1,3		0,742		0,742		0,594		0,593		0,687		0,686
1,4		0,733		0,733		0,586		0,586
	Co				Ni				Cu
0,1	4-8-1½	0,953		0,956	4-8-1½	0,953		0,954	4-8-1	0,945		0,940
0,2		0,921		0,920		0,921		0,919		0,898		0,897
0,3		0,893		0,890		0,893		0,889	4-8-1½	0,865		0,864
0,4		0,867		0,865		0,867		0,865		0,838		0,836
0,5		0,843	R	0,843		0,843	R	0,843		0,814	R	0,814
0,6		0,821		0,823		0,821		0,825		0,792		0,794
0,7		0,801		0,806		0,801		0,808	4-8-3	0,772		0,777
0,8		0,782		0,791	4-8-3	0,790		0,794		0,760		0,762
0,9	4-8-3	0,769		0,776		0,779		0,780		0,749		0,749
1,0		0,759		0,764		0,768		0,768		0,738		0,737
1,1		0,749		0,752		0,758		0,757		0,728		0,726
1,2		0,739		0,741		0,748		0,747		0,718		0,716
1,3		0,730		0,731		0,739		0,738		0,708		0,707
1,4		0,721		0,721		0,730		0,729		0,699		0,698
1,5		0,712	R	0,712		0,721	R	0,721		0,690	R	0,690
1,6		0,704		0,704
	Ag				Tl				Th
0,1	4-8-1	0,922		0,929	4-4-3	0,850		0,853	4-8-1	0,869		0,870
0,2	4-8-2	0,879		0,881		0,787		0,783	4-8-2	0,792		0,795
0,3		0,848		0,845		0,736	R	0,736		0,747		0,744
0,4		0,820		0,817	4-8-3	0,702		0,703		0,710		0,707
0,5		0,794	R	0,794		0,678	R	0,678		0,677	R	0,677
0,6		0,771		0,775		0,656		0,658	4-8-3	0,652		0,652
0,7	4-8-4	0,752		0,759		0,637		0,642		0,632	R	0,632
0,8		0,741		0,744	4-8-5	0,623		0,628		0,613		0,614
0,9		0,730		0,731		0,614		0,616		0,596		0,599
1,0		0,720	R	0,720		0,605	R	0,605	4-8-5	0,583		0,585
1,1		0,710		0,710		0,597		0,596		0,572		0,573
1,2		0,701		0,700		0,588		0,587		0,562		0,562
1,3		0,692		0,692		0,581		0,580		0,553		0,553
1,4		0,683		0,684		0,573		0,573		0,544		0,544
1,5		0,675		0,677		0,566		0,567		0,535		0,535
1,6		0,667		0,670

 

---

Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 279; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!