Диссертация 2012 жылы




Скачать 276.75 Kb.
НазваниеДиссертация 2012 жылы
страница1/2
Дата конвертации06.02.2016
Размер276.75 Kb.
ТипДиссертация
источникhttp://www.korkyt.kz/Docs/taimanova.doc
  1   2



ӘӨЖ: 535.36:536.421.4:( 532.536) Қолжазба құқығында


Тайманова кундыз бауыржанқызы


ЖЕРДІҢ ГРАВИТАЦИЯЛЫҚ ӨРІСІНДЕГІ ТАЗА ЗАТТАРДАҒЫ СЫНДЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР



6M011000 – Физика мамандығы бойынша педагогика ғылымдарының магистрі

академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертацияның

РЕФЕРАТЫ


Қызылорда, 2012 ж

Диссертациялық жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің физика-математика факультетінің «Физика және ФОӘ» кафедрасында орындалды.


Ғылыми жетекші: физика-математика ғылымдарының

докторы, Б.Ж.Әбдікәрімов


Ресми оппонент: физика-математика ғылымдарының

докторы, профессор Б. Т.Елеусінов


Диссертация 2012 жылы « » сағат Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің 6-оқу ғимаратында қорғалады. Мекен-жайы: 120014, Қызылорда қаласы, Ы. Жақаев көшесі, 43.


Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің ғылыми-техникалық кітапханасында (120014, Қызылорда қаласы, Байсейітова көшесі 100) танысуға болады


Реферат 2012 жылдың таратылды.


Мемлекеттік аттестаттау комиссиясының

хатшысы

Ж.С. Раиымбаева


КІРІСПЕ



Зерттеудің көкейкестілігі: ІІ текті фазалық ауысулар мен сұйықтықтағы сындық құбылыстар заттың конденсацияланған күй физикасының іргелі мәселесі болып табылады. Фазалық алмасудың флуктуациялық теориясына сәйкес сындық нүкте маңында корреляция радиусының Rc күрт өседі.

Фазалық алмасу нүктесіне жақындағанда заттың сығымдылығының шексіз өсуінен Жердің гравитациялық өрісінде зерттелінетін жүйе биіктік бойынша біртекті болмай қалады. Бұл гравитациялық эффект құбылысын сындық температура маңында тәжірибелік зерттеу мәліметтері жеткіліксіз. Өйткені сындық температураға жақын заттардың ерекше қасиеттерге ие болуы тәжірибелік зерттеулерге қиындық туғызады. Жүйенің калориялық, термодинамикалық қасиеттері экстремум сызығын құрап, бұл сызықтың бойында біртекті емес жүйенің қасиеттері жинақталады.

Сондықтан да сындық нүктеге жақын заттарда гравитациялық эффект құбылысы әсері арқылы зерттеу өзекті мәселе болып табылады.

Зерттеудің мақсаты:

Сындық температура маңындағы Жердің гравитациялық өрісіндегі біртекті емес таза заттардың ерекше қасиеттері зерттелінді.

Зерттеудің ғылыми болжамы: Сындық нүкте маңындағы біртекті емес таза заттар үшін күй-теңдеуін алу қажет.

Зерттеу нысаны: Сұйықтық–бу сындық температура маңындағы Жердің гравитациялық өрісіндегі біртекті емес сындық сипаттамалары мен физикалық шамалары ерекшелінетін таза заттарға сыртқы факторлардың ықпал жасауы зерттелінді.

Зерттеудің ғылыми жаңалығы:

  • Экстремум сызығының бойындағы біртекті емес жүйенің әртүрлі қасиеттері заттың үш шектік бағыттағы:

  • сындық изохора;

  • сындық изотерма;

- фазалар шекарасындағы қасиеттеріне ие болатындығы анықталды. Біртекті емес жүйелердегі сындық құбылыстарды Жердің бетінде зерттеудегі мәліметтерге қоса жүйелердің кеңістіктік біртектілік еместігін дәлелдейтін Космос әлемінің микрогравитация жағдайындағы жаңа мәліметтердің пайда болуы бұл бағыттағы зерттеулердің аса маңыздылығын көрсетеді. Бұл нәтижелер сонымен қатар көптеген төмендегі шешілмеген сұрақтарға жауап беруі мүмкін:

  1. Сұйықтықтардың ерекше қасиеттері сыртқы елеулі өрістің әсерінен өзгеріске ұшырай ма?

  2. Сындық жағдайда кеңістікті біртекті жүйелерге қарағанда біртекті емес жүйелердің жаңа ерекшеліктері пайда бола ма?

  3. Мұндай кеңістікті біртекті емес жүйелерге біртекті жүйелердегі фазалық алмасудың белгілі теориясын қолдануға бола ма? және т.б.

Осының барлығы фазалық алмасу нүктесінің маңындағы кеңістікті біртекті емес жүйелерді зерттеудің ғылыми өзектілігі мен практикалық мәнін анықтайды.

Қорғауға ұсынылатын қағидалар:

  • Сындық нүкте маңындағы гравитациялық өрісте біртекті емес жүйелердегі жарықтың шашырау белсенділігін I(h,t) зерттеу барысында белгілі бір алынған биіктікте монотонды емес температуралық байланыстылық I(t) анықталды.

  • Зерттеудің мақсаты мен міндеттеріне байланысты жүргізу барысында дәлелденген эксперименттің нәтижелері.

Зерттеудің теориялық және іс жүзіндегі құндылығы:

- Сындық нүктеге жақын заттардың тәжірибелік және теориялық зерттеулері барысында жеткен жетістіктерді тұрақты сыртқы өрістегі біртекті кеңістіктік жүйелерге жатады. Алайда Жердің гравитациялық өрісінің әсерінен физикалық зерттеулер жүргізілетін жүйе кеңістікті біртекті емес болып қалады [1-3]. «Гравитациялық эффект» құбылысын қолдану арқылы жүйенің сындық күйін зерттеу біртекті емес заттардың әр түрлі күй теңдеулерінің температуралық және өрістік тәуелділіктерін анықтауға мүмкіндік береді.

- ІІ текті фазалық ауысу нүктесінің маңында орналасқан [2,3] табиғаты әртүрлі жүйелердің нақты анықталған класстарының универсалдылығы Кюри мен Нееля нүктелерінің маңындағы біртекті емес магнитті және электрлік өрістегі магнетика, сегнетоэлектрика, бинарлы ерітінділерді сапалы түрде зерттеу кезіндегі сыртқы өрісте пайда болған біртекті емес сұйықтықтардың ерекшеліктерін қолдануға мүмкіндік береді.

Зерттеу нәтижелерінің дәлелділігі Зерттеу базасы: зерттеу жұмыстары Тарас Шевченко атындағы Киев ұлттық университетінің зертханаларында, Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің зертханаларында жүргізілді.

Зерттеу үш кезеңнен тұрады:

1-кезеңде зерттеу жұмысының бағыт-бағдары, мақсаты мен болжамы және басты міндеттері белгіленді. Заттардың сындық күйінің теориясы қарастырылды

2-кезеңде заттың сындық күйінің тәжірибелік зерттеулері талқыланды

3-кезеңде зерттеу нысандары мен тәжірибелік жұмыстардың тәсілдері қысқаша баяндалып, фазалық алмасу нүктесінің маңындағы кеңістікті біртекті емес жүйелерді зерттеу барысында алынған тәжірибелік нәтижелер және диссертациялық жұмыс рәсімделді.

Зерттеудің мақұлдануы және практикаға енгізілуі:

Жұмыстың құрамы және көлемі. Диссерттациялық жұмыс кіріспеден, негізгі үш бөлімнен, қорытындыдан, әдебиеттер тізімінен және қосымшадан тұрады. Жұмыста 36 сурет, 2 кесте, 1 фотосурет келтірілген.

Диссертациялық жұмыстың материалдары бойынша 4 еңбек жарық көрді. Олардың ішінде 3 жұмыс- ҚР білім және ғылым саласындағы бақылау және аттестациялау комитетінің тізіміндегі басылымдар.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ


Диссертациялық жұмыста фазалық ауысулардың флуктуациялық теориясы және гравитациялық әсер теориялары негізінде сындық нүкте маңындағы Жердің гравитациялық өрісіндегі біртекті емес заттардың алғырлық экстремум сызығының бойындағы күй теңдеуі алынды. Бұл экстремум сызығының бойындағы біртекті емес жүйенің әртүрлі қасиеттері заттың үш шектік бағыттағы: сындық изохора, сындық изотерма және фазалар шекарасындағы қасиеттеріне ие болады.

ІІ текті фазалық ауысулар мен сұйықтықтағы сындық құбылыстар қазіргі уақытта да физиканың заттың конденсацияланған жағдайында өзекті мәселелер болып табылады.

Осыған қоса, ІІ текті фазалық ауысулардың оң қасиеттері: өткізгіштігі жоғары және ағу жылдамдығы жоғары, жылу сыйымдылығы мен жүйелердің қысылуының өсуі шексіз, заттардағы макродиффузиянын жоғалуы, сұйықтықтың беткейіндегі кернеуі нөлге тең болуы және т.б. – техника мен өндіріс аясында практикалық түрде көп қолданысқа ие болады.

Сындық нүктеге жақын заттардың тәжірибелік және теориялық зерттеулері барысында жеткен жетістіктерді тұрақты сыртқы өрістегі біртекті кеңістіктік жүйелерге жатады. Алайда Жердің гравитациялық өрісінің әсерінен физикалық зерттеулер жүргізілетін жүйе кеңістікті біртекті емес болып қалады [1-3]. «Гравитациялық эффект» құбылысын қолдану арқылы жүйенің сындық күйін зерттеу біртекті емес заттардың әр түрлі күй теңдеулерінің температуралық және өрістік тәуелділіктерін анықтауға мүмкіндік береді.

ІІ текті фазалық ауысу нүктесінің маңында орналасқан [2,3] табиғаты әртүрлі жүйелердің нақты анықталған класстарының универсалдылығы Кюри мен Нееля нүктелерінің маңындағы біртекті емес магнитті және электрлік өрістегі магнетика, сегнетоэлектрика, бинарлы ерітінділерді сапалы түрде зерттеу кезіндегі сыртқы өрісте пайда болған біртекті емес сұйықтықтардың ерекшеліктерін қолдануға мүмкіндік береді.

Біртекті емес жүйелердегі сындық құбылыстарды Жердің бетінде зерттеудегі мәліметтерге қоса жүйелердің кеңістіктік біртектілік еместігін дәлелдейтін Космос әлемінің микрогравитация жағдайындағы жаңа мәліметтердің пайда болуы бұл бағыттағы зерттеулердің аса маңыздылығын көрсетеді [4,5].

Бұл нәтижелер сонымен қатар көптеген төмендегі шешілмеген сұрақтарға жауап беруі мүмкін:

  1. Сұйықтықтардың ерекше қасиеттері сыртқы елеулі өрістің әсерінен өзгеріске ұшырай ма?

  2. Сындық жағдайда кеңістікті біртекті жүйелерге қарағанда біртекті емес жүйелердің жаңа ерекшеліктері пайда бола ма?

  3. Мұндай кеңістікті біртекті емес жүйелерге біртекті жүйелердегі фазалық алмасудың белгілі теориясын қолдануға бола ма? және т.б.

Осының барлығы фазалық алмасу нүктесінің маңындағы кеңістікті біртекті емес жүйелерді зерттеудің ғылыми өзектілігі мен практикалық мәнін анықтайды.Соңғы онжылдықта сұйықтық–бу мен сұйықтық–сындық нүктелер маңындағы гравитациялық өрістегі біртекті емес жүйелердің тәжірибелік және теориялық зерттеулері жалғасып дамуда. Осыған байланысты, көп жағдайда гравитациялық эффект құбылысында сезгіш экспериментальды әдістер көп қолданылады: оптикалық–жарықтың шашырауы мен рефрактометрикалық, баяу нейтрондарды өткізу және шашырату әр түрлі флотациялы. Осы зерттеулердің негізгі бағыттары сындық нүкте маңындағы гравитациялық өрістегі біртекті емес заттардың корреляциялық, кинетикалық, термодинамикалық, оптикалық сипаттамаларын сараптауға негізделген. Алынған тәжірибелік мәліметтер бойынша гравитациялық өрістегі біртекті емес сұйықтықтардың масштабты күй теңдеуі зерттелінді; әр түрлі шектік бағыттар бойындағы сындық изохора, сындық изотерма, фазалардың бөліну шекарасы күй теңдеуінің сындық көрсеткіштері мен амплитудасы есептелінді; біртекті емес жүйелердің тепе–теңдікке өту кинетикасы зерттелінді.Бұл зерттеулер гравитациялық өрістегі біртекті емес жүйелердің тепе-теңдіктегі және кинетикалық жаңа айрықша қасиеттерінің ашылуына мүмкіндік берді.

Сындық нүкте маңындағы гравитациялық өрісте біртекті емес жүйелердегі жарықтың шашырау белсенділігін I(h,t) зерттеу барысында [4-7] белгілі бір алынған биіктікте монотонды емес температуралық байланыстылық I(t) анықталды. Бұл жағдайда жарықтың шашырау белсенділігі сындық температурада емес онан жоғары температурада (TTc) өзінің жоғары мәніне ие болатындығы анықталынды тек сындық изохора деңгейінде (h=0) жарықтың шашырау белсенділігі I(h,t) жоғарғы мәніне келеді. TTk Бұл құбылыстың теориялық сараптамасы фазалық ауысулар [8] мен гравитациялық әсердің [3] флуктуациялық теориялары негізінде жүргізілді. Мысалға алсақ, 1 суретте біртекті емес 113-тегі фреон жарықтың шашырау белсенділігінің биіктік және температуралық тәуелділіктерінің тәжірибелік мәліметтері көрсетілген.




1-а-суретте. 113-тегі фреон жарықтың шашырау белсенділігінің температуралық тәуелділіктер беткейі I-z-DT

1-б-суретте z=2(n-1) биіктіктегі 113-тегі фреон жарықтың шашырау белсенділігінің температуралық тәуелділігі, мұндағы n=1,2,3…11 (t>0).

Бұл суретте тұрақты h өрістегі экстремум I(z)~d/d қисығы үзіліссіз сызықпен көрсетілген. Фазалық ауысулардың [5] флуктуациялық теориясына сәйкес заттардың сығылулығы d/d мен корреляция радиусы арасындағы байланысы d/d=d2Fф/d2 =түрде. Ол кезде жарықтың шашырау белсенділігінің I(z) максимум шарты мынадай болады:

~ ~.



(1)

мұнда және - фазалық алмасудың флуктуациялық теориясының масштабты функциясы мен масштабты айнымалылары. Zхм -мезеттік масштабтағы айнымалысы – бұл теңдеудің түбірі болып табылады. Осыған байланысты заттың алғырлығының экстремальды мәндері сызығының бойында масштабты айнымалы тұрақты шама болып қалады. z*M=const шарт бұл сызықтың бойындағы масштабты функциялардың , бір мезгілде болып қалатындығын білдіреді.

Осы шартқа сәйкес заттың әртүрлі тепе теңдіктегі қасиеттері: (тығыздық (ρ), алғырлық (d/d), корреляция радиусы (R)). Сындық изохора және фазалар бөлігінің шекарасы бойындағыдай температураның көрсеткіштік функциялары (Rc ~ t) арқылы сипатталынады. Тығыздық, алғырлық, корреляция радиусының биіктік бойына тәуелділіктері ( ~ t, d/d ~ t , Rc ~ t). (h)  h1/, d/dh1/1, Rc ~ h сындық изотерма бағыттары бойында анықталынады [8].

Біртекті емес заттардың алғырлығын экстремум сызығының бойындағы күй теңдеуі заттың параметрлік күй теңдеуін [9, 10] пайдалана отырып [6] жұмыста алынды. Осы есептеулерден көретініміз: гравитациялық өрісте заттың алғырлық экстремумның параметрлік күй теңдеуі M  0.5 сызығына сәйкес келеді. Осы сызықтың бойында біртекті емес жүйелердің бірқатар қасиеттері бір мезгілде – сындық изохора (1=0), сындық изотерма (2= b-1) және фазаның бөліну шекарасы (3=1) бағытындағы қасиеттерге ие болады. Бұл теңдеуден дәрежелік пен алғырлық параметрлердің амплитудасы

,, (2)

M = 0,5 сызығының бойында мынадай сәйкес түрге келеді:

,

,




(3)



Мұнда , , , сызығының бойындағы дәреженін және алғырлық амплитудаларын білдіреді. 1=0, 2= b-1, 3=1 (3) өрнекке сындық көрсеткіштерден сандық мәндерін [8], қойған кезде, , қатынастар пайда болады. Бұл нәтижелер зерттеудің қателіктері шолу жолымен алынған тәжірибелік мәліметтерге сәйкес келеді

[5, 6].

Жұмыста гравитациялық эффект құбылысын зерттеудің әртүрлі әдістері: оптикалық – жарықты шашырату және рефрактометрикалық, баяу нейтронды шашырату және өткізу сараланған. Бұл әдістер негізінде сындық индекстерді анықтау үшін тығыздық, сыну көрсеткішінің градиенті және жарықтың шашырау интенсивтілігінің биіктік бойынша байланыстылығы зерттелінген. Әртүрлі әдістермен алынған g, b, d шамалардың біртекті және біртекті емес жүйелердегі мәндері бір-біріне сәйкес келеді.

Бұл бағыттағы зерттеулер өткен жылдардың 50–ші жылдары Киевтегі Т. Шевченко атындағы ұлттық университетінде басталды [2-3]. Украинадағы Т. Шевченко атындағы ұлттық университетте сұйықтық – бу мен сұйықтық – сұйықтық сындық нүктелер маңындағы гравитациялық өрістегі біртекті емес жүйелердің тәжірибелік және теориялық зерттеулері жалғасып дамуда.

Осыған байланысты, көп жағдайда гравитациялық эффект құбылысында сезгіш экспериментальды әдістер көп қолданылады: оптикалық–жарықтың шашырауы мен рефрактометрикалық, баяу нейтрондарды өткізу және шашырату әр түрлі флотациялы. Осы зерттеулердің негізгі бағыттары сындық нүкте маңындағы гравитациялық өрістегі біртекті емес заттардың корреляциялық, кинетикалық, термодинамикалық, оптикалық сипаттамаларын сараптауға негізделген.

Ал алкандарда, бензолдағы және басқа объектідегі Dr(h) гравитациялық эффектіні Е.Т. Шиманский, Ю.И. Шиманский өзінің шәкірттерімен үш әдістің: Теплердің оптикалық әдісі, призманың трек әдістері, еркін микроқалтқы әдістері көмегімен зерттеді . Мысал ретінде 1-2 суреттерде сыну көрсеткішінің dn/dz(z) жоғарғы тәуелділігінің градиенті, заттың r(z) тығыздығы көрсетілген. Бұл берілгендерден L»7 см биіктіктегі камерадағы гравитациялық өрістің әсерінен сыну көрсеткіші n(z) 2-3%, өзгереді, тығыздығы r(z) , сыну көрсеткішінің градиенті немесе тығыздық градиенті 10-15%; биіктігі екі реттілікке өзгереді.






Сур. 2-3. Бензол тығыздығының (сур. 2), сыну көрсеткіші градиентінің (сур. 3) биіктікке тәуелділігі сәйкес температураларда: 1 –T=561,65 К, 2 –T=561,77 К, 3 –T=561,90 К, 4 –T=561,25 К, 5 –T=562,69 К.

Бұл зерттеулердің жалғасы ретінде оптикалық әдістердің: жарықтың шашырауы және рефрактометриялық – көмегімен сұйықтық – бу сындық нүктеге жақын жоғары температуралық біртекті емес сұйықтықтар (н- пентан, циклопентан, диэтилді эфир, фреон-113) мен қоспалардағы (н- пентан, циклопентан, н-пентан-бензол) сыну көрсеткіші градиенті dn/dz(z,t) мен жарықтың шашырау интенсивтілігінің I(z,t) биіктікке және температураға тәуелділігі [7-9] зерттелінді. Мысал ретінде жарықтың шашырау интенсивтілігінің I(z,t) биіктік бойынша және температуралық тәуелділігі 3,4 – суреттерде көрсетілген.



Сур.4,5. н-пентандағы 38,6 % циклопентан ертіндісінің t>0 (сур.4) және t<0 (сур 5) температуралардағы жарықтың шашырау интенсивтілігінің I(z,t) биіктік бойынша тәуелділігі (l=546,1 нм).

I(z,t) байланыстылығынан көрсетілгендей жеке заттарда және қос ертінділерде жарықтың шашырау интенсивтілігі биіктікке байланысты елеулі өзгереді. Бұдан биіктіктің температуралық тәуелділігі I(z,t) сындық мәніне қатысты (|t|£10-2, DT³3¸5) үлкен температуралық интервалда байқалады. Ең жоғары I(z) биіктік бойынша тәуелділік Tk маңында байқалады. t»10-4–10-5 температуралық интервалда z=(0¸2) см биіктікте I(z) екі дәрежеге өзгереді, бұл сындық нүкте маңындағы флуктуациялық құрылымның кеңістікті біртекті емес орта екендігін дәлелдейді.

Гравитациялық эффект бойынша [4] және [10,11] жұмыстарда берілген мәліметтер сындық температурасы (Tk=300¸500 K) жоғарғы объектілерде тығыздықтың r(z), тығыздық градиентінің dr/dz(z) және жарықтың шашырау интенсивтілігінің I(z) елеулі өзгерісі гидростатикалық қысымнан әлдеқайда h (Dm(h)>>h.) үлкен Dm(h) өрістің әсерінен болатындығын алғаш рет анықтады. 3- суретте |Dm| = |h| шарттарында әлсіз кеңістікті біртекті емес жүйелерде жарықтың шашырау интенсивтілігінің өзгерісі штрихталған сызықтар арқылы көрсетілген.

Биіктік бойынша I1(z) [7-9] тәуелділігін саралай келе жарықтың шашырау интенсивтілігі мен заттың сығылуының I(z)~bT(z) биіктік бойынша ассиметриясы анықталынды. Жеке сұйықтықтар мен қоспаларда |z|»1 см биіктік деңгейінде жарықтың шашырау интенсивтілігі I(r>rk , z<0) 10¸15 % -ға I(rk , z>0) шамадан асады.I(z,t) байланыстылықпен қатар рефрактометриялық әдіспен T>Tk және Tk температурадағы сол сұйықтықтардағы [10-11] сыну көрсеткіші градиентінің биіктіктік және температуралық dn/dz(z,t) тәуелділігі зерттелінді. Бұл жұмыстарда сыну көрсеткіші градиентінің dn/dz(z)~dr/dh биіктік бойынша ассиметриясы жарықтың шашырау интенсивтілігінің I(z)~dr/dm биіктік бойынша ассиметриясына қарама – қарсы екендігі алғаш рет көрсетілді. z>0 (rk , nk) биіктіктерде I(z)-ке қарағанда dn/dz(z) мәні z<0 (r>rk , n>nk) биіктікте dn/dz(z) әлдеқайда үлкен болады. [9-11] жұмыстарда dr/dm(z) сығылғыштан градиент тығыздығына dr/dh(z)=(dr/dm)×(dm/dh) өткендегі ассиметрия таңбасының ауысуы химиялық потенциал Dm(h)=А1h+ А2h2 және dm/dh(h) туындысының биіктік бойынша ассиметриясының таңбасының ауысуымен анықталынатындығы көрсетілді.

[12-14] жұмыста жеке заттар (СО2, С2Н6) қоспалардағы (3Не+СО2 ,10BF3+СО2 және т.б.) гравитациялық эффектіні зерттеу барысында Л.А. Булавин алғаш рет баяу нейтрондарды өткізу әдісін қолданды.


Сур. 6. СО2 өлшемсіз тығыздығының биіктікке тәуелділігінің сындық изотермасы. Сур. 7. 97,54%CO2+2,46% қоспасыдағы 3He сандық тығыздығының биіктікке тәуелділігінің сындық изотермасы: -DN1+ , - DN1-

Мысал ретінде СО2 мен 3Не+СО2 қоспасының сандық тығыздығының биіктікке тәуелділік графигі 6-7 суретте кескінделген. Гравитациялық эффектіні нейтрондық әдіспен зерттеулердің нәтижелері, оптикалық өлшеулер арқылы алынған мәліметтерге сәйкес келеді [4].

[15-16] жұмыстарда фазалық алмасудың флуктуациялық теориясының теңдеуін пайдалану [15] гравитациялық эффект [16] теңдеуіне ауысуға мүмкіндік береді. Бұдан гравитациялық эффектінің нәтижелері тығыздықтың Dr(h,t), тығыздық градиентінің dr/dh(h,t), жарықтың шашырау интенсивтілігінің I(h,t)~bT, сығылғыштықтың bT=dr/dm(h,t) биіктік бойынша таралуы шектік термодинамикалық бағыттарда – сындық изохора, сындық изотерма, фазалар бөлігінің шекарасында мынадай түрде жазылады:

(t>0, z=0) , ;

(t=0) Dm= , , (1)

(t<0, z=0) , ;

Сонымен гравитациялық эффект құбылысын пайдалану біртекті жүйелердегі фазалық ауысудың флуктуациялық теориясы теңдеуі мен (1) дәрежелі қатынастардағы α, β,  сындық индекстерді және сәйкес амплитудаларын анықтауға мүмкіндік береді.

Сонымен, барлық біртекті емес обьектілер үшін бұл сындық көрсеткіштер тәжірибе қателігі шеңберінде шамалас болады және сұйықтық – бу сындық нүкте маңындағы біртекті жүйелер мәндеріне сәйкес келеді [17,18].

Диссертациялық жұмыста фазалық алмасудың флуктуациялық және гравитациялық эффект теориясы негізінде Жердің гравитациялық өрісінде сындық нүкте маңында біртекті емес заттардың калориялық сипаттамасы - жылу сыйымдылығы зерттелінді. Біртекті емес заттардың жылу сыйымдылығының өрістік және температуралық байланыстылығы сыртқы гравитациялық өрістің әсерінен біркелкі емес өзгеретіндігі анықталынды. Бұл шаманың максимал мәні біртекті емес жүйеде сындық емес температураға сәйкес келеді. Заттың сипаттамалық күй теңдеуінің сызықты моделі негізінде сындық нүкте маңындағы бұл сызықтың координаталары мен оның экстремальды мәндері анықталынды.

[1-3] жұмыстарда Жердің гравитациялық өрісінде молекулалық жарықты шашырату және рефрактометрлік әдістер көмегімен сындық нүкте маңындағы біртекті емес сұйықтықтарда біртекті емес ішкі өрістің болатындығы және ол гидростатикалық қысымның биіктіктік бойынша өзгеруінен әлдеқайда үлкен екендігі көрсетілген болатын. (Мұндағы - тығыздық, қысым, химиялық потенциалдың сындық мәндері, g – еркін түсу үдеуі, – заттың сындық тығыздығы деңгейінен есептегендегі биіктігі.) Бұл зерттеулер ішкі сындық өрістің күшті өзгерісі біртекті емес заттардағы корреляция радиусының , жүйенің еркін энергиясының F(t,h)=C0Rc(t,h) [4], заттың сығылғыштығының биіктік бойынша елеулі өзгерісіне алып келетіндігін көрсетті.

[3,5,6] жұмыстарда біртекті емес ішкі өрістің әсері тұрақты қысымдағы біртекті емес заттардағы жарықты шашырату интенсивтілігінің ~, сығылғыштығының , корреляция радиусының , еркін энергияның флуктуациялық бөлігінің Fф(t) біркелкі емес температуралық тәуелділіктеріне алып келетіндігі алғаш рет көрсетілген болатын.Бұл біртекті емес жүйелер сипаттамасының максимал мәні заттың сындық температурасында емес онан жоғары температураларда орындалады.

Тұрақты (h) өрістегі z=(210) мм биіктіктерінде біртекті емес фреон-113–тің [3,6] жарықты шашырату интенсивтілігі , корреляция радиусы Rc(t), еркін Fф~Rc энергиясының температуралық тәуелділіктерінің тәжірибелік нәтижелері 8. а, б, в, сур. көрсетілген.







Сур. 8-а,б,в. а – жарықты шашырату интенсивтілігі ~ ; б – корреляция радиусы ; в – z=(210) мм биіктіктегі тұрақты өрістегі еркін энергияның Fф(t) флуктуациялық бөлігінің температуралық тәуелділіктері.

Фазалық алмасудың флуктуациялық теориясына сәйкес ( ФАФТ )[4], флуктуациялық облыста заттардың барлық термодинамикалық сипаттамалары корреляция радиусымен және еркін F(t,h)=C0Rc(t,h) энергиямен анықталынады.

Сонымен, жердің гравитациялық өрісіндегі (сур.1) біртекті емес жүйелердің еркін энергиясының флуктуациялық бөлігінің ерекше қасиеттері негізінде жүйелердің ұқсас калориялық сипаттамасын - заттың жылусыйымдылығын болжауға болады.

[7,8] жұмыстарда фазалық алмасудың флуктуациялық теориясы [4] және гравитациялық эффект [5] теориялары шеңберінде Жердің гравитациялық өрісінде біртекті емес жүйелердің жылусыйымдылықтары әртүрлі шекті сындық бағыттарда: сындық изохора, сындық изотерма, фазалардың шекара бөлігінде зерттелінген болатын. Бұл зерттеулер Жердің гравитациялық өрісінде заттың жылусыйымдылығының өрістік және температуралық тәуелділіктері біркелкі емес сипатта екендігін дәлелдеді.

Алайда, максимал мәні сындық температура аймағынан тыс аумақта болатын біркелкі емес жылусыйымдылықтың Сv(t) температураға тәуелділігі сындық температура маңындағы гравитациялық өрісте біртекті емес аргонның жылусыйымдылығының әртүрлі биіктіктегі жүйелерде жасалынған тәжірибелік зерттеулерімен дәлелденді [9].

Универсал  параметрі (=2()/(1–)–3  0,4) айырымы (12) болып келетін сындық индекстердің ,  шамаларына тәуелді болады. Бұл жұмыста жылусыйымдылықтың экстремум сызығының координаталарын табу үшін m1 фазалық алмасудың флуктуациялық теориясына сәйкес ( ФАФТ ) [4] елеусіз аз параметрлерді енгізу әдісі [14] көмегімен есептелінген сындық көрсеткіштердің =1,233, =4,635, =0,338, =0,091 мәндері қолданылды. Осы әдістің қолданылуы арқасында сындық көрсеткіштердің мәндері 1% кем қателіктермен анықталынды. Бұл көрсеткіштердің мәндері олардың үшөлшемді Изинг моделі және ренормализациалық топ әдістері [4,15] арқылы табылған шамаларына жақын екендігін көруге болады.

(10)-(13) теңдеуіндегі сындық көрсеткіштердің мәндерін [14] пайдалану өрістік тәуелділіктің Cv экстремум сызықтары сызықтық моделдегі универсал параметріне сәйкес келетіндігін көрсетеді.


m1=const = 0,83 (14)


Бұл сындық көрсеткіштердің мәндерін (17) теңдеуге қолдана отырып, жылусыйымдылығының Cv температуралық тәуелділігінің экстремум сызықтары бойындағы сызықтық моделдің параметрінің шамасын таба аламыз [14]:

m2=0,78 (18)


Алынған нәтижелер сындық нүкте маңындағы Жердің гравитациялық өрісінде біртекті емес заттарда біртекті емес температуралық және өрістік тәуелділіктері h0 биіктігінде максимум мәні сындық аймақтағы температурада емес (t>0) температурада болатындығын көрсетті.

Тек t0, h0 кезінде ғана сындық нүктедегі жылусыйымдылықтың температуралық және биіктіктік бойынша тәуелділіктерінің максимал мәні сындық температураға сәйкес келеді.

(14),(18) теңдеуінен алынған нәтижелер m1=0,83 и m2=0,78 параметрлердің тұрақты мәндерінде жылусыйымдылықтың Cv температуралық және биіктікке тәуелділіктерінің экстремум сызығы бойында зат қасиеттері үш шектік сындық бағыттағы: сындық изохора (||=0), сындық изотерма (||=0,85) және фазалардың шекарасындағы (||=1)қасиеттеріне ие болады.

Cv экстремум сызықтарының координаталарымен қатар сындық адиабата (Fф(t)/t)=s=0 үшін сызықты моделдің  параметрін де қосымша анықтауға болады [12]. Бұл универсал параметрдің мәні ||=0,75 сындық көрсеткіштердің шамасын [14] ескере отырып (9) және (10) теңдеулерінен анықталынады.

Сонымен қатар (14), (18) теңдеулерінен алынған қорытындылар нәтижесінде, сындық нүкте маңындағы жүйелердің тағы бір термодинамикалық сипаттамасы t=(2Fф(t)/t) көлемдік ұлғаю коэффициентін анықтауға мүмкіндік береді. Термодинамикалық қатынастардан (Сv/)t= (t/t) және (t/)t= (T/t) t көлемдік ұлғаюының экстремум сызығының биіктіктіктік және температуралық тәуелділіктеріне алып келеді. Тұрақты өрістегі көлемдік ұлғаюдың температуралық байланыстылығының t(t) максимум сызығы тұрақты температурадағы жылусыйымдылығының өрістік байланыстылығының Сv () максимум сызығына сәйкес келеді.Анықталынған Fф еркін энергия, T изотермиялық сығымдылық, t көлемдік ұлғаю коэффициенті, Cv жылусыйымдылығының экстремум сызығы координаталарының мәндері 1 кестеде көрсетілген.

1 - кесте.

Шамалар

Тұрақты өріс кезінде экстремум сызық координатасының температуралық тәуелділігі

Тұрақты температура кезіндегі экстремум сызық координатасының өрістік тәуелділігі

Еркін энергия Fф

||=0,75 (9),(10)

Болмай қалады

Изотермиялық сығымдылық

||=0,50 [6]

Болмай қалады

Кеңейтудің көлемдік коэффициенті

||=0,83

||=0,50

Изохоралық жылусыйымдылық

||=0,78 (18)

||=0,83 (14)

  1   2

Похожие:

Диссертация 2012 жылы iconДиссертация 2008 жылы «7» қарашада сағат 16. 00-де Қр бжҒМ
Тіл білімі институты жанындағы 10. 02. 02 – қазақ тілі және 10. 02. 06 – түркі тілдері мамандықтары бойынша филология ғылымдарының...
Диссертация 2012 жылы iconАвтореферат 2010 жылы «15»
Диссертация 2010 жылы «3» шілде сағат 10. 00-де М.Өтемісов атындағы Батыс Қазақстан мемлекеттік университетінің тарих ғылымдарының...
Диссертация 2012 жылы iconКекилова ляззат муратбековна
Диссертация 2012 жылы маусымның «25» күні сағат 10. 00-де Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде экономика және...
Диссертация 2012 жылы iconДиссертациялық жұмыс Қорқыт ата атындағы Қызылорда
Диссертация 2012 жылы маусымда сағат 00-де Қорқыт ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде (мекен-жайы: Қызылорда қаласы,...
Диссертация 2012 жылы iconСаймагамбетова айнур онгарбековна ұлттық экономикалық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жолдары (Қазақстан Республикасы мәліметтері негізінде)
Диссертация 2012 жылы күні сағат 10. 00-де Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде экономика магистрі академиялық...
Диссертация 2012 жылы iconДиссертациялық жұмыс Қорқыт ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің қазақ тілі кафедрасында орындалды
Диссертация 2012 жылы маусымда сағат 00-де Қорқыт ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде (мекен-жайы: Қызылорда қаласы,...
Диссертация 2012 жылы iconДиссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің кітапханасында танысуға болады
Диссертация 2012 жылы маусымның «25» күні сағат 10. 00-де Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде экономика магистрі...
Диссертация 2012 жылы iconДиссертация «17» «сәуір»
Диссертация «17» «сәуір» 2008 ж сағат 16. 30 Халықаралық Бизнес Университетінде экономика ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін алу...
Диссертация 2012 жылы iconКулбаева перизат отеповна «Мемлекеттік басқару жүйесіндегі кадрлық саясат және оны жүзеге асыру механизмі (Қазақстан Республикасы материалдары негізі бойынша)»
Диссертация 2012 жылы маусымның «25» күні сағат 10. 00-де Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде экономика және...
Диссертация 2012 жылы iconДиссертация 2009 жылы «01»
Жұмыс Е. А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті химия факультетінің химиялық технология және экология кафедрасында...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzdocs.docdat.com 2012
обратиться к администрации
Документы
Главная страница