Verbum

ЗВЫШЦЯКУ́ЧАСЦЬ,

сукупнасць фіз. з’яў, звязаных з працяканнем без трэння вадкага гелію праз капіляры і вузкія шчыліны пры тэмпературах, блізкіх да абсалютнага нуля. Адкрыта эксперыментальна П.Л.Капіцам (1938), тэорыя створана Л.Д.Ландау (1941).

Пры т-ры 2,17 К (λ-пункт) у вадкім геліі (ізатоп ​¹Не) адбываецца фазавы пераход 2-га роду: з нармальнага стану (гелій I) ён пераходзіць у звышцякучы стан (гелій II). З. суправаджаецца вельмі вял. цеплаправоднасцю і наяўнасцю рознасці тэмператур у двух сасудах са звышцякучым геліем, злучаных капілярам, што вядзе да значнай рознасці ціску ў іх (тэрмамех. эфект). У звышцякучым геліі разам са звычайным гукам (ваганні ціску) існуе другі гук (ваганні т-ры). Тэорыя З. заснавана на квантавых уяўленнях аб квазічасціцах — фанонах. У вадкім геліі змена энергіі суправаджаецца вылучэннем або паглынаннем фанона, які мае такую ж залежнасць паміж частатой і энергіяй, як і квант святла, але распаўсюджваецца са скорасцю гуку. Калі гелій II працякае праз капіляр са скорасцю, меншай за скорасць гуку, яго кінетычная энергія не пераходзіць у цеплавую, бо фаноны не могуць узнікнуць (трэнне адсутнічае). Калі скорасць руху перавышае скорасць гуку, узнікае трэнне і З. знікае.

Літ.:

Капица П.Л. Вязкость жидкого гелия при температурах ниже точки λ // Докл. АН СССР. 1938. Т. 18, № 1;

Ландау Л.Д. Собр. тр. Т. 1. М., 1969;

Халатников И.М. Теория сверхтекучести. М., 1971.

Л.​І.​Камароў.

т. 7, с. 42

КАРНО́ ЦЫКЛ,

абарачальны кругавы працэс, у якім цеплавая энергія ператвараецца ў работу (або наадварот); ідэальны рабочы цыкл цеплавога рухавіка. Складаецца з паслядоўна чаргавальных двух ізатэрмічных і двух адыябатных працэсаў. Уведзены Н.Карно (1824) у сувязі з вызначэннем ккдз цеплавых машын.

Ператварэнне цеплавой энергіі ў работу суправаджаецца пераносам рабочым рэчывам рухавіка (пара, газ і да т.п.) пэўнай колькасці цеплыні ад больш нагрэтага цела (награвальніка) з т-рай T₁, да менш нагрэтага (халадзільніка) з т-рай T₂. Ккдз цыкла η не залежыць ад прыроды рабочага рэчыва і канструкцыі рухавіка і вызначаецца толькі т-рамі T₁ і T₂: η = (T₁—T₂)/T₁ (тэарэма Карно). Ккдз кожнай цеплавой машыны не можа быць большым за ккдз К.ц. (пры тых жа T₁ і T₂). К.ц. абарачальны, і яго можна праводзіць у адваротнай паслядоўнасці (ідэальная халадзільная машына). К.ц. адыграў важную ролю ў развіцці тэрмадынамікі і цеплатэхнікі. Пры яго дапамозе даказана эквівалентнасць розных фармулёвак другога закону тэрмадынамікі, вызначана абс. тэрмадынамічная шкала т-р, выведзены многія тэрмадынамічныя суадносіны (напр., Клапейрона—Клаўзіуса ўраўненне).

А.​І.​Болсун.

т. 8, с. 83

ВАРЫЯЦЫ́ЙНЫЯ ПРЫ́НЦЫПЫ МЕХА́НІКІ,

матэматычныя суадносіны, якія вылучаюць сапраўдны рух ці стан мех. сістэмы з усіх кінематычна магчымых (не забароненых накладзенымі на сістэму сувязі). Выражаюцца роўнасцямі, куды ўваходзяць варыяцыі каардынат, скарасцей і паскарэнняў пунктаў сістэмы (гл. Варыяцыйнае злічэнне). Даюць магчымасць атрымаць ураўненні і заканамернасці руху (або стану раўнавагі) сістэмы з аднаго агульнага палажэння і вызначыць пэўныя фіз. ўласцівасці, што характарызуюць сапраўдны рух (або ўмовы раўнавагі) сістэмы. Выкарыстоўваюцца ў механіцы суцэльных асяроддзяў, тэрмадынаміцы, эл.-дынаміцы, квантавай механіцы, тэорыі адноснасці і інш.

Варыяцыйныя прынцыпы механікі падзяляюцца на дыферэнцыяльныя і інтэгральныя. Дыферэнцыяльныя характарызуюць уласцівасці сапраўднага руху сістэмы ў кожны момант часу. Прыдатныя да сістэм з любымі галаномнымі і негаланомнымі сувязямі (гл. Сувязі механічныя). Найб. агульны прынцып статыкі несвабодных мех. сістэм — прынцып віртуальных (магчымых) перамяшчэнняў: для раўнавагі мех. сістэмы з ідэальнымі сувязямі сума элементарных работ усіх актыўных сіл пры розных магчымых перамяшчэннях роўная нулю ${\displaystyle \text{(}\sum _{\mathrm{k}=1}^{\mathrm{n}}\overrightarrow{\mathrm{F}}\bullet \mathrm{\delta }{\mathrm{r}}_{\mathrm{k}}=0\text{)}}$ . Інтэгральныя варыяцыйныя прынцыпы механікі характарызуюць уласцівасці руху сістэмы за канечны прамежак часу і сцвярджаюць, што на сапраўдных траекторыях руху (у параўнанні з магчымымі) пэўныя фіз. велічыні (напр., энергія) дасягаюць экстрэмальных значэнняў (гл. Найменшага дзеяння прынцып). Матэматычна запісваюцца як роўнасць нулю варыяцыі функцыянала ад некаторай функцыі, якая характарызуе энергію сістэмы. Складаюць метадалагічную аснову для пабудовы матэм. мадэлей сістэм у эл.-дынаміцы, робататэхніцы, механіцы машын.

Літ.:

Маркеев А.П. Теоретическая механика. М., 1990;

Полак Л.С. Вариационные принципы механики. М., 1960.

А.​У.​Чыгараў.

т. 4, с. 20

БІЯЛАГІ́ЧНАЯ ПРАДУКЦЫ́ЙНАСЦЬ,

сукупнасць працэсаў стварэння, трансфармацыі, паглынання і праходжання энергіі праз эколага-біял. сістэмы розных узроўняў — ад асобных арганізмаў да біягеацэнозу. Характарызуе ўласцівасць асобных папуляцый або згуртавання (біяцэнозу) у цэлым аднаўляць сваю біямасу або ўтвараць арган. рэчывы ў форме тых ці інш. арганізмаў. У больш вузкім сэнсе біялагічная прадукцыйнасць — павелічэнне рэсурсаў эканамічна каштоўных арганізмаў (жывёл, раслін), іх масы, колькасці на адзінку плошчы за адзінку часу.

Мерай біялагічнай прадукцыйнасці з’яўляецца велічыня прадукцыі (біямасы), якая ствараецца за адзінку часу на адзінку прасторы. Асабліва важна ўстанаўленне біялагічнай прадукцыйнасці біяцэнозаў на ўсіх трафічных узроўнях, а таксама карыснай часткі прадукцыі. Матэрыяльна-энергет. аснову біялагічнай прадукцыйнасці складае першасная прадукцыя. Яна вызначаецца як скорасць, з якой прамянёвая (сонечная) энергія засвойваецца прадуцэнтамі (пераважна зялёнымі раслінамі) у працэсе фотасінтэзу або хемасінтэзу і назапашваецца ў форме арган. рэчываў, што потым могуць выкарыстоўвацца ў якасці ежы. Штогадовая першасная прадукцыя раслін складае 170∙10​⁹ т сухой масы і мае каля 300—500∙10​²¹ Дж энергіі. Найб. частку гэтай колькасці (74∙10​⁹ т) даюць лясы, асабліва трапічнай зоны. Прадукцыя жывёл (другасная) складае каля 3934∙10​⁶ т штогод. Другасная біялагічная прадукцыйнасць знаходзіцца ў поўнай залежнасці ад першаснай. На павелічэнне біялагічнай прадукцыйнасці аграбія- і біягеацэнозаў арыентаваны меліярацыйныя, гасп., біятэхн. і прыродаахоўныя мерапрыемствы. Вывучэнне біялагічнай прадукцыйнасці прыродных сістэм — аснова рацыянальнага выкарыстання, аховы і забеспячэння аднаўлення біял. рэсурсаў Зямлі.

т. 3, с. 171

КАСМІ́ЧНЫЯ ПРАМЯНІ́,

патокі атамных ядраў і элементарных часціц у космасе і атмасферы. К.п. ў космасе наз. першаснымі (ПКП); прамяні, якія ўзнікаюць ад узаемадзеяння ПКП з рэчывам атмасферы ці міжзорнага газу, наз. другаснымі (ДКП).

У склад ПКП уваходзяць пратоны (92%), α-часціцы (7%), інш. ядры і электроны (1%). Большасць ПКП з энергіямі ад 1 да 10​⁸ ГэВ прыходзяць на Зямлю з Галактыкі і толькі невял. іх колькасць звязана з актыўнасцю Сонца. ПКП з энергіяй большай за 10​⁸ ГэВ, але меншай за 5∙10​¹⁰ ГэВ, магчыма, прыходзяць з Метагалактыкі. Найб. верагодныя крыніцы галактычных ПКП — успышкі звышновых зорак і пульсары, якія пры гэтым утвараюцца. Поўная энергія, што пераносіцца ПКП на Зямлю, невял. і параўнальная з энергіяй бачнага святла зорак. Узаемадзеянне ПКП (большасць іх часціц зараджана дадатна) з магн. полем Зямлі выклікае шэраг т.зв. геамагнітных з’яў, напр., залежнасць інтэнсіўнасці К.п. з энергіяй ~1 ГэВ ад геамагнітнай шыраты і даўгаты. У склад ДКП уваходзяць усе вядомыя элементарныя часціцы. На ўзроўні мора ДКП падзяляюць на жорсткія (μ-мезоны) і мяккія (электроны, пазітроны і фатоны) кампаненты. Мяккія кампаненты ДКП разам з ядз. каскадам утвараюць шырокія атмасферныя ліўні (магутныя патокі другасных часціц), папярочнік якіх дасягае соцень метраў. К.П выкарыстоўваюцца для вывучэння працэсаў узаемадзеяння элементарных часціц і іх структуры, а таксама для выяўлення і вывучэння астрафіз. працэсаў, што адбываюцца ў нетрах Сусвету.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 8, с. 150

МЕ́РЫ,

сродкі вымярэнняў, прызначаныя для ўзнаўлення і захоўвання фізічных велічынь зададзенага памеру. Вывучаюцца метралогіяй. Існуюць М. для даўжыні, масы, аб’ёму, эл. супраціўлення, частаты, т-ры і інш.; не маюць М. скорасць руху, мех. сіла, ціск, сіла эл. току, час, энергія, магутнасць. М. выкарыстоўваюць у якасці эталонаў, узорных сродкаў вымярэнняў і рабочых сродкаў вымярэнняў.

М. падзяляюцца на адназначныя, якія ўзнаўляюць фіз. велічыню аднаго памеру (ripa, вымяральная колба), мнагазначныя, што ўзнаўляюць шэраг аднайм. велічынь аднаго памеру (лінейка з дзяленнямі, кандэнсатар пераменнай эл. ёмістасці), наборы М. для ступеньчатага ўзнаўлення шэрагу значэнняў велічыні ў пэўных межах (наборы плоскапаралельных канцавых мер). Разнавіднасцю М. з’яўляюцца стандартныя ўзоры і ўзорныя рэчывы — целы або пробы рэчыва пэўнага саставу, адно з якіх пры належных умовах характарызуецца велічынёй з вядомым значэннем (узоры цвёрдасці, шурпатасці і да т.п.). М., прызначаная для параўнання з ёю памераў, формы і размяшчэння паверхняў дэталей з мэтай вызначэння іх годнасці, наз. калібрам. Значэнне дадзенай фіз. велічыні, абазначанае на М., з’яўляецца намінальным значэннем М. Сапраўднае значэнне М. атрымліваюць пры яе вымярэнні з выключэннем сістэматычных хібнасцей і давядзеннем да мінімуму выпадковых хібнасцей. Хібнасць вызначэння сапраўднага значэння наз. хібнасцю атэстацыі М. Хібнасць М. — гэта рознасць паміж намінальным і сапраўдным значэннем М. У залежнасці ад хібнасці атэстацыі М. падзяляюцца на разрады, а хібнасць М. з’яўляецца асновай для падзелу іх на класы.

У.​Л.​Саламаха.

т. 10, с. 296

НЕЙТРЫ́ННАЯ АСТРАНО́МІЯ,

раздзел астраноміі, звязаны з пошукам, рэгістрацыяй і даследаваннем патокаў нейтрына ад пазаземных крыніц. Узнікла ў 1960-я г. разам са з’яўленнем прылад і метадаў дэтэктыравання нейтрына. Метады Н.а., у адрозненне ад інш. метадаў даследавання касм. аб’ектаў, даюць магчымасць вывучаць шчыльныя касм. аб’екты і даўнія касмалагічныя эпохі.

У Сусвеце нейтрына ўтвараюцца ў выніку ядз. працэсаў у нетрах зорак і пры ўзаемадзеянні касм. выпрамянення з асяроддзем, напр. з рэчывам атмасферы Зямлі (атм. нейтрына), міжгалактычным і міжзорным газамі, морам рэліктавых фатонаў (гл. Рэліктавае выпрамяненне) і інш. Энергетычны спектр касм. нейтрына ад ~10​⁻⁴эВ (касмалагічныя, ці рэліктавыя нейтрына) да 10​²⁰—10​²⁸эВ. Энергія нейтрына ад Сонца і нестацыянарных зорак да 10​⁸эВ. Нейтрына слаба ўзаемадзейнічаюць з рэчывам, таму зоркі для іх практычна празрыстыя і яны бесперашкодна пакідаюць іх. Рэгістрацыя гэтых нейтрына дае магчымасць вызначаць т-ру, шчыльнасць і хім. састаў цэнтр. часткі зорак, недаступнай вывучэнню інш. метадамі. Слабае ўзаемадзеянне касм. нейтрына з рэчывам абумоўлівае складанасць іх дэтэктыравання (патрэбна вял. колькасць рэгістравальнага рэчыва і дэтэктары неабходна будаваць глыбока пад зямлёй). Створана 5 найб. магутных дэтэктараў сонечных нейтрына (ЗША, Расія — ЗША Італія — Расія, Японія, Канада) і 2 вял. дэтэктары атм. нейтрына (у воз. Байкал, Расія і антарктычным лёдзе, ЗША). З 1980 існуе сусветная служба назірання за ўспышкамі звышновых зорак у нейтрынным святле. Гл. таксама Нейтрынная астрафізіка.

І.​С.​Сацункевіч, А.​А.​Шымбалёў.

т. 11, с. 277

ПАРАВА́Я ТУРБІ́НА,

цеплавы рухавік, у якім цеплавая энергія вадзяной пары пераўтвараецца ў кінетычную энергію, а потым у мех. работу вярчальнага вала. З’яўляецца асн. рухавіком для прывода электрагенератараў на цеплавых электрастанцыях, выкарыстоўваецца таксама для прыводу цэнтрабежных паветрадувак, кампрэсараў, помпаў.

Бываюць актыўныя турбіны, рэактыўныя турбіны і камбінаваныя, стацыянарныя (на ЦЭС) і транспартныя (на суднах, лакаматывах); адна- і мнагакорпусныя (звычайна не больш як 4 корпусы), аднавальныя (валы ўсіх карпусоў на адной восі) і з паралельным размяшчэннем 2—3 валоў. Да стацыянарных П.т. адносяцца кандэнсацыйныя (рабочы цыкл заканчваецца кандэнсацыяй пары, а кандэнсат вяртаецца ў паравы кацёл), цеплафікацыйныя (для адначасовага атрымання эл. і цеплавой энергіі — турбіны з рэгулюемым адборам пары або з проціціскам) і інш. Амаль усе П.т. многаступеньчатыя — расшырэнне пары ад пачатковага да канчатковага ціску і пераўтварэнне яго цеплавой энергіі ў мех. работу адбываецца ў шэрагу паслядоўна размешчаных ступеняў. П.т. складаецца са статара, аснашчанага накіроўнымі апаратамі (сопламі), і ротара з дыскамі, на якіх замацаваны рабочыя лапаткі. П.т. эканамічныя, быстраходныя, простыя ў эксплуатацыі. Магутнасць да 1200 МВт і больш, частата вярчэння ротара ад 3000 аб/мін (у стацыянарных) да 30 000 і больш (у турбін невял. магутнасці). П.т. прамысл. значэння стварылі Ч.А.Парсанс (1884) і швед. вынаходнік К.Г.​П.​Лаваль (1889).

На Беларусі самыя магутныя П.т. (300 МВт) устаноўлены на Лукомскай ДРЭС.

т. 12, с. 77

ПУЦЯВЫ́Я МАШЫ́НЫ,

машыны і механізмы для буд-ва, рамонту і абслугоўвання чыгуначнага пуці. Выкарыстоўваюцца для: баласціроўкі пуці (электрабаласцёры. хоперы-дазатары, пуцепад’ёмнікі, трактарныя дазіроўшчыкі), ачысткі і ўшчыльнення баласту, выпраўкі пуці (шчэбенеачышчальныя, шпалападбівачныя, баластаўшчыльняльныя, выправачна-падбівачна-аддзелачныя і пуцерыхтовачныя машыны), зваркі і шліфоўкі рэек, зборкі і разборкі звёнаў, укладкі пуці (рэйказварачныя, звёназборачныя і звёнаразборачныя машыны, маторныя гайкавёрты, рэйка- і пуцеўкладчыкі), рамонту землянога палатна (пуцявыя стругі, дрэнажныя і земляўборачныя машыны), кантрольна-вымяральных работ (пуцевымяральныя і дэфектаскопныя вагоны і цялежкі), барацьбы са снежнымі заносамі (плугавыя і ротарныя снегаачышчальнікі, снегаўборачныя машыны), транспартных і пагрузачна-разгрузачных работ (самаразгружальныя вагоны, дрызіны, матавозы, пуцерамонтныя лятучкі і інш.). Бываюць самаходныя і несамаходныя, на рэйкавым і гусенічным хаду, з аўтаномнай энергет. базай (да якой падключаюцца ўсе рухавікі) і неаўтаномнай (эл. энергія і сціснутае паветра паступаюць ад спец. лакаматыва).

П.м. пачалі выкарыстоўвацца ў 18 ст. (у Расіі іх выкарыстоўвалі пры буд-ве руднічных рэйкавых дарог), з 1840-х г. — пры ачыстцы пуцей ад снегу, з 1860-х г. — пры адсыпцы баласту (самаразгружальныя паўвагоны). З 1880 амаль усе пуцеўкладачныя работы механізаваны.

На Беларусі рамонтам і мадэрнізацыяй П.м. займаецца Пінскі з-д пуцявых машын.

І.​І.​Леановіч.

т. 13, с. 136

ГАЗАРАЗРА́ДНЫЯ КРЫНІ́ЦЫ СВЯТЛА́,

газаразрадныя прылады, у якіх электрычная энергія пераўтвараецца ў аптычнае выпрамяненне пры праходжанні току праз рэчыва ў газападобным стане. Маюць шкляную, кварцавую або метал. (з празрыстым акном) абалонку з герметычна ўпаянымі электродамі, запоўненую газам (звычайна інертным) або парай металаў (напр., ртуці) пад ціскам. Бываюць газаразрадныя крыніцы святла з адкрытымі электродамі, якія працуюць у паветры або струмені газу (напр., вугальная дуга).

У газаразрадных крыніцах святла адбываецца тлеючы або дугавы разрад (гл. Электрычныя разрады ў газах, Іанізацыя). Імпульсныя лямпы з ксенонавым запаўненнем (трубчастыя, прамыя, спіральныя і U-падобныя) выкарыстоўваюцца для напампоўкі лазераў, імпульснага асвятлення пры фатаграфаванні, у страбаскапіі, аптычнай лакацыі і інш. Дугавыя ксенонавыя лямпы трубчастай або сферычнай формы маюць высокую светлавую аддачу і спектр выпрамянення, блізкі да спектра сонечнага святла ў бачнай вобласці. Выкарыстоўваюцца для асвятлення вял. плошчаў, стадыёнаў і інш., а таксама ў святлокапіравальных і фоталітаграфічных апаратах, праекцыйнай апаратуры. Дугавыя натрыевыя лямпы ў спалучэнні з ртутнымі выкарыстоўваюцца для асвятлення дарог, тунэляў, аэрадромаў і інш. У якасці эталонных крыніц святла ў атамна-абсарбцыйных і атамна-флюарэсцэнтных спектрафатометрах, інтэрферометрах, рэфрактометрах і інш. прыладах выкарыстоўваюць спектральныя лямпы.

Ф.​А.​Ткачэнка.

т. 4, с. 429