Verbum

КРЫТЫ́ЧНЫ СТАН у фізіцы,

раўнаважны стан двухфазнай сістэмы, у якім розныя фазы становяцца аднолькавымі па сваіх фіз. уласцівасцях. Характарызуецца крытычнымі значэннямі т-ры, ціску і аб’ёму; на дыяграме стану яму адпавядаюць лімітавыя пункты на крывых раўнавагі фаз (крытычныя пункты). Уласцівасці рэчыва ў К.с. вывучаюць і выкарыстоўваюць пры стварэнні ўстановак звадкавання газаў, раздзялення сумесей, энергет. установак на звышкрытычных параметрах і інш.

Пры набліжэнні да К.с. адрозненні ў шчыльнасцях, складзе і інш. уласцівасцях фаз, а таксама скрытая цеплата фазавага пераходу і міжфазнае паверхневае нацяжэнне змяншаюцца і ў крытычным пункце роўныя нулю. Уласцівасці новай фазы бясконца мала адрозніваюцца ад уласцівасцей зыходнай і таму пры яе ўзнікненні выключаецца пераграванне (пераахаладжэнне), а таксама выдзяленне (паглынанне) цеплаты, што характэрна для фазавых пераходаў 2-га роду. Значна ўзрастаюць флуктуацыі шчыльнасці і канцэнтрацыі (у сумесях); у крытычных пунктах растваральнасці становіцца неабмежаванай узаемная растваральнасць кампанентаў. Гл. таксама Крытычныя з’явы.

П.​А.​Пупкевіч.

т. 8, с. 522

МЕМБРА́ННЫЯ МЕ́ТАДЫ РАЗДЗЯЛЕ́ННЯ,

метады раздзялення вадкіх і газавых сумесей, якія ажыццяўляюць з дапамогай селектыўна пранікальных (раздзяляльных) мембран. Растворы раздзяляюць метадамі адваротнага осмасу, ультрафільтрацыі, дыялізу, электрадыялізу, выпарвання праз мембрану, калоідныя сістэмы — метадамі мікрафільтрацыі і ультрафільтрацыі.

М.м.р. заснаваны на рознай пранікальнасці мембран адносна кампанентаў сумесі, якую раздзяляюць. Рухальнай сілай працэсаў раздзялення з’яўляецца градыент ціску, канцэнтрацыі, эл. патэнцыялу, т-ры з розных бакоў мембраны. Рухальную сілу працэсу раздзялення, селектыўнасць і тэрмін выкарыстання мембран памяншае т.зв. канцэнтрацыйная палярызацыя — павелічэнне канцэнтрацыі кампанента з найменшай скорасцю пранікальнасці каля паверхні мембраны. Для паслаблення ўплыву гэтай з’явы ў мембранных апаратах сумесь, якую раздзяляюць, эфектыўна перамешваюць. М.м.р. выкарыстоўваюць для апраснення марской вады, ачысткі прамысл. і быт. сцёкавых вод, канцэнтравання і ачысткі раствораў высокамалекулярных злучэнняў, у т. л. біялагічна актыўных, стэрылізацыі паветра, раздзялення і абагачэння тэхн. газаў (напр., пры сінтэзе аміяку) і інш.

Літ.:

Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. М., 1975;

Хванг С.-Т., Каммермейер К. Мембранные процессы разделения: Пер. с англ. М., 1981;

Кестинг Р.Е. Синтетические полимерные мембраны: Пер. с англ. М., 1991.

А.​В.​Більдзюкевіч.

т. 10, с. 281

КАМЕ́ННЫ ВУ́ГАЛЬ,

цвёрды гаручы карысны выкапень расліннага паходжання, разнавіднасць вуглёў выкапнёвых, прамежкавая паміж бурым вугалем і антрацытам. Мае ў гаручай масе 75—92% вугляроду, 2,5—5,7 вадароду, 1,5—15% кіслароду, мінер. прымесей (крэменязём, гліністае рэчыва і інш.) ад 1—2% і больш. Прымесі пры згаранні вызначаюць яго попельнасць. Колер чорны, радзей шэра-чорны. Адрозніваюць К.в. бліскучы, паўбліскучы, паўматавы, матавы. Шчыльн. 1220—1340 кг/м³. Найб. цеплыня згарання (у пераліку на сухое бяспопельнае рэчыва) 39,5—36,8 МДж/кг. Утвараецца з прадуктаў разлажэння арган. рэшткаў вышэй шых раслін, змененых працэсамі метамарфізму ва ўмовах павышаных т-р і ціску. Вылучаюць 5 генет. груп К.в., кожная з якіх паводле тыпу рэчыва падзяляецца на класы. Вядомы практычна ва ўсіх геал. сістэмах — ад дэвону да неагену, але найб. пашыраны ў карбоне, пермі і юры. Залягае ў выглядзе лінзападобных пакладаў і пластоў, магутнасцю да дзесяткаў і соцень метраў на глыбінях ад паверхні да 2,5 км і глыбей.

Важнай характарыстыкай К.в. з’яўляецца ступень яго рэгіянальнага метамарфізму, або узровень пераўтварэння арган. ч. пры павышэнні ціску і т-ры з пагружэннем вугляноснай тоўшчы на глыбіню. Адбываецца паступовая змена хім. саставу вуглёў, іх фіз. уласцівасцей і ўнутрымалекулярнай будовы. На вышэйшай (канчатковай) стадыі метамарфізму К.в. ператвараецца ў антрацыты, а пры яўна выражанай крышт. структуры — у графіты. Узрастанне ступені метамарфізму ў арган. рэчыве К.в. выклікаецца паслядоўным павелічэннем адноснай колькасці вугляроду і змяншэннем колькасці кіслароду і вадароду, лятучых рэчываў; змяняюцца таксама цеплыня згарання, здольнасць спякацца і фіз. ўласцівасці вугалю. Гал. тэхнал. ўласцівасці, якія вызначаюць каштоўнасць К.в., — спякальнасць і каксаванне. Прамысл. класіфікацыі К.в. заснаваны на розных параметрах якасцей і саставу вуглёў — на цеплыні згарання, колькасці звязанага вугляроду і лятучых кампанентаў, на цеплыні згарання і здольнасці да каксавання (Японія); на генет. асаблівасцях і цеплыні згарання (Расія, Украіна) і г.д. Па велічыні выхаду лятучых рэчываў і характарыстыцы негаручых рэшткаў К.в. падзяляюцца на 10 марак: даўгаполымныя, газавыя, газаватлустыя, тлустыя, коксавыя тлустыя, коксавыя, коксавыя іншыя, слабаспякальныя, збедненыя спякальныя і бедныя. Сусв. рэсурсы К.в. па розных ацэнках вагаюцца ад 8 да 16 трыльёнаў т. Найб. разведаныя запасы сканцэнтраваны ў Расіі, Казахстане, ЗША, Германіі, Польшчы, на Украіне. Выкарыстоўваецца К.в. як тэхнал. і энергет. сыравіна, для атрымання вадкага паліва. Пры вытв-сці коксу атрымліваюць многія хім. рэчывы, на аснове якіх выпускаюць угнаенні, пластмасы, сінт. валокны, лакі, фарбы і інш. З К.в. ў прамысл. маштабах атрымліваюць многія каштоўныя элементы: ванадый, германій, галій, серу і інш. Гл. таксама Вугальная прамысловасць.

У.​Я.​Бардон.

т. 7, с. 515

НІ́ЗКІЯ ТЭМПЕРАТУ́РЫ.

крыягенныя тэмпературы, тэмпературы ніжэй за 120 К. Т-ры. меншыя за 0,3 К, адносяць да звышнізкіх. Пры Н.т., асабліва блізкіх да абсалютнага нуля, цеплавы рух атамаў рэчыва памяншаецца і пачынаюць праяўляцца яго квантавыя ўласцівасці (напр., звышправоднасць, звышцякучасць). Пры Н.т. стан цвёрдага рэчыва разглядаецца як упарадкаваны, што дазваляе апісваць яго ўласцівасці з дапамогай квазічасціц. Кандэнсаваны (вадкі або цвёрды) стан рэчыва пры Н.т. вывучае фізіка нізкіх тэмператур. Эфекты, што праяўляюцца пры Н.т., выкарыстоўваюць у касм. матэрыялазнаўстве, крыябіялогіі, крыяэлектроніцы і інш.

Атрыманне Н.т. заснавана на звадкаванні газаў у спец. устаноўках — звадкавальніках, дзе моцна сціснуты газ пры расшырэнні да звычайнага ціску ахаладжаецца і кандэнсуецца (паводле Джоўля—Тамсана эфекту). Як холадаагенты выкарыстоўваюць паветра, азот, неон, вадарод, гелій (т-ра кіпення Т_н = 4,2 К). Для падтрымання Н.т. Т_н холадаагента павінна быць пастаяннай пад атм. ціскам, для чаго выкарыстоўваюць спец. тэрмастаты. Адпампоўваннем газу, што выпараецца, з герметызаванай пасудзіны памяншаюць ціск над вадкасцю і гэтым зніжаюць т-ру яе кіпення. Так дасягаюцца Н.т.: ад 77 да 63 К пры дапамозе вадкага азоту, ад 27 да 24 К — вадкага неону, ад 20 да 14 К — вадкага вадароду, ад 4,2 да 1 К — вадкага гелію. Пры больш нізкіх т-рах вадкія газы цвярдзеюць і страчваюць ахаладжальныя якасці (за выключэннем ізатопа гелію ​⁴Не, які застаецца вадкім амаль да абс. нуля). Метадам адыябатычнага размарожвання парамагнітных солей дасягаюць т-ры 10​⁻³ К, гэтым жа метадам з выкарыстаннем ядзернага парамагнітнага рэзанансу ў сістэме атамных ядраў дасягнута т-ра 10​⁻⁶ К. Т-ры парадку 10​⁻³ К атрымліваюць таксама больш зручным метадам — растварэннем вадкага ​³Не у вадкім ​⁴Не. Вымярэнне Н.т. да 1 К ажыццяўляюць газавым тэрмометрам. У дыяпазоне 0,3—5,2 К нізкатэмпературная тэрмаметрыя засн. на залежнасці ціску насычаных пароў гелію ад т-ры. У практычнай тэрмаметрыі выкарыстоўваюць пераважна тэрмометры супраціўлення.

На Беларусі даследаванні з выкарыстаннем Н.т. вядуцца з 1964 у Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў, з 1980-х г. — у Цэнтры крыягенных даследаванняў пры гэтым ін-це (В.​І.​Гасцішчаў, С.​Я.​Дзям’янаў і інш.), а таксама ў інш. ін-тах Нац. АН, БДУ.

Літ.:

Лоунасмаа О.В. Принципы и методы получения температур ниже 1 К: Пер. с англ. М., 1977;

Капица П.Л. Физика и техника низких температур: Науч. тр. М., 1989;

Вепшек Я. Измерение низких температур электрическими методами: Пер. с чеш. М. 1980.

С.​Я.​Дзям’янаў.

т. 11, с. 331

ВА́ДКАСЦЬ,

агрэгатны стан рэчыва, прамежкавы паміж цвёрдым і газападобным. Фіз. ўласцівасці і структура (блізкі парадак) залежаць ад хім. прыроды часцінак вадкасці і характару ўзаемадзеяння паміж імі. Спалучае ўласцівасці цвёрдага (малая сціскальнасць, свабодная паверхня, трываласць на разрыў пры ўсебаковым расцягненні і інш.) і газападобнага (зменлівасць формы) рэчываў. Існуе пры т-рах у інтэрвале ад т-ры крышталізацыі да т-ры кіпення і цісках большых, чым у трайным пункце.

Цеплавы рух малекул вадкасці складаецца з ваганняў каля стану раўнавагі і рэдкіх пераскокаў з аднаго раўнаважнага стану ў іншы, чым абумоўлена асн. ўласцівасць вадкасці — цякучасць. Адрозненні паміж вадкасцю і газам знікаюць у крытычным стане; пры больш высокіх т-рах вадкасць не існуе ні пры якім ціску. Некат. рэчывы маюць некалькі вадкіх фаз (напр., квантавыя вадкасці, вадкія крышталі). Нераўнаважныя цеплавыя і мех. працэсы ў вадкасці. (напр., дыфузія, цеплаправоднасць, электраправоднасць і інш.) вывучаюцца метадамі тэрмадынамікі неабарачальных працэсаў; мех. рух вадкасці як суцэльнага асяроддзя вывучае гідрадынаміка, няньютанавы (структурна-вязкасныя) вадкасці — рэалогія.

Літ.:

Крокстон К. Физика жидкого состояния: Пер. с англ. М., 1978;

Динамические свойства твердых тел и жидкостей: Пер. с англ. М., 1980.

В.​І.​Навуменка.

т. 3, с. 438

АРМІ́РАВАНЫЯ МАТЭРЫЯ́ЛЫ,

матэрыялы, узмоцненыя іншымі, больш трывалымі матэрыяламі. Найб. пашыраныя арміраваныя матэрыялы: жалезабетон (узмоцнены арматурай), матэрыялы на аснове металаў, керамікі, пластычных масаў, шкла (гл. Арміраванае шкло), арміраваныя ніткі, валакністыя кампазіцыйныя матэрыялы. З буд. матэрыялаў арміраваннем атрымліваюць арміраваныя буд. канструкцыі (гл. Армакаменныя канструкцыі, Армацэментавыя канструкцыі, Жалезабетонныя канструкцыі).

Металічныя арміраваныя матэрыялы бываюць: гарачатрывалыя (напр., нікель, хром, кобальт і іх сплавы, арміраваныя тугаплаўкімі валокнамі вальфраму, малібдэну, карбідаў, аксідаў і нітрыдаў); нізкатэмпературныя канструкцыйныя (алюміній, магній, тытан і іх сплавы, арміраваныя высокатрывалымі валокнамі сталі, бору, берылію, карбіду і двухаксіду крэмнію); са спец. фіз. ўласцівасцямі (электракантактныя матэрыялы на аснове серабра і медзі, арміраваныя валокнамі вальфраму). З метал. арміраваных матэрыялаў робяць пасудзіны ціску, абалонкі, элементы самалётаў і суднаў, дэталі машын і прылад. Керамічныя арміраваныя матэрыялы — матэрыялы на аснове аксідаў, нітрыдаў, барыдаў і інш. тугаплаўкіх злучэнняў, арміраваныя валокнамі вальфраму, малібдэну, сталі і ніобію, а таксама ніткападобнымі крышталямі аксідаў і карбідаў. Выкарыстоўваюцца як вогнетрывалыя і канструкцыйныя матэрыялы. Арміраваныя пластыкі (шклапластыкі, тэксталіт, вуглепласты, азбапластыкі, гетынакс, метала- і борапластыкі і інш.) маюць у сабе ў якасці ўмацавальнага напаўняльніка валакністыя матэрыялы — сечаныя валокны, жгуты, тканіны, паперу, драўляную шпону. Арміраваныя ніткі складаюцца з асяродкавых (каркасных) нітак (надаюць трываласць), абвітых інш. матэрыяламі (для вонкавага эфекту, гіграскапічнасці, паветрапранікальнасці і інш.).

т. 1, с. 495

ГРА́ФІК,

адлюстраванне залежнасці адной велічыні ад другой (напр., пройдзенага шляху ад часу).

1) Графік функцыі — геам. адлюстраванне функцыянальнай залежнасці з дапамогай лініі на плоскасці. Выгляд графіка залежыць ад характару функцыі і выбранай сістэмы каардынат (дэкартавай, палярнай, лагарыфмічнай або інш.). Некаторыя графіка функцыі маюць назву: акружнасць, гіпербала, дэкартаў ліст, ланцуговая лінія, завіток Аньезі, парабала і г.д. Паказвае характар змен функцыі (гл. Гістаграма, Дыяграма), а таксама дазваляе вылічыць яе значэнне па зададзеным значэнні аргумента (гл. Графічныя вылічэнні, Намаграма, Намаграфія). Існуюць прылады, якія аўтаматычна запісваюць графік, напр. графапабудавальнік вычэрчвае графік функцыі, зададзенай аналітычна або таблічна; барограф — графік атм. ціску як функцыю часу.

2) Графік руху на транспарце — план арганізацыі працэсу перавозак. Складаецца ў графічнай або таблічнай формах. Будуецца звычайна ў каардынатах «шлях — час»: па адной восі адкладваюць час (суткі, гадзіны, мінуты), а па другой — адлегласць паміж пунктамі (станцыі, порты, аэрапорты і інш.). Забяспечвае рытмічную работу рухомага саставу на лініі, узгадняе работу розных відаў транспарту, прадпрыемстваў і кліентаў (напр., флот — порт — чыгунка — станцыя) і г.д. 3) Вытворчы графік — каляндарны план выпуску прадукцыі прадпрыемствам ці яго асобнымі падраздзяленнямі. Гл. таксама Графік цыклічнасці.

т. 5, с. 412

ВЫПАРЭ́ННЕ,

працэс пераходу рэчыва з вадкага ці цвёрдага стану ў газападобны (пару). Адрозніваюць выпарэнне фізічнае (з паверхні вады, снегу, лёду, глебы) і выпарэнне біялагічнае — транспірацыю. Пад выпарэннем разумеюць параўтварэнне на свабоднай паверхні вадкасці ў выніку цеплавога руху яе малекул пры т-ры, ніжэйшай за т-ру кіпення. Велічыня выпарэння вымяраецца ў выпаральніках (у міліметрах таўшчыні слоя выпаранай вады з вызначанай плошчы).

У замкнёнай сістэме пры пастаяннай т-ры з часам устанаўліваецца раўнаважны ціск (ціск насычанай пары), які адпавядае роўнасці патокаў малекул, якія выпарваюцца і вяртаюцца ў вадкасць з пары (кандэнсацыя). Ціск насычанай пары вызначаецца толькі т-рай і павялічваецца з яе павышэннем. Калі ціск насычанай пары становіцца роўны знешняму ціску, выпарэнне пераходзіць у кіпенне. Выпарэнне цвёрдых цел наз. сублімацыяй або ўзгонкай. Выкарыстоўваюць у прам-сці пры ачыстцы рэчываў, сушцы матэрыялаў, раздзяленні вадкіх сумесей, кандыцыяніраванні паветра; у абаротных сістэмах водазабеспячэння прадпрыемстваў (выпарнае ахаладжэнне вады). Гл. таксама Выпарванне.

Выпарэнне — адзіная форма перадачы вады з паверхні Зямлі ў атмасферу; забяспечвае кругаварот вады на Зямлі. На тэр. Беларусі сярэднегадавое выпарэнне з паверхні глебы 475—575 мм, з воднай паверхні за бязлёдастаўны перыяд 520—700 мм.

т. 4, с. 317

ВЫСО́КІ ЦІСК,

ціск, значна большы за атмасферны ціск. Існуе ў паравых катлах, цыліндрах унутр. згарання, аўтаклавах, гідраўлічных прэсах (10​⁶—10​⁹ Па), у цэнтры Зямлі (да 10​⁹ Па), на многіх нябесных целах (у мільёны і нават мільярды разоў большы за ціск у цэнтры Зямлі). Заснавальнік фізікі высокіх ціскаў — амер. фізік П.У.Брыджмен.

Высокі ціск прыводзіць да дэфармацыі электронных абалонак атамаў, у выніку чаго зменьваюцца эл., магн., мех. і інш. ўласцівасці рэчываў. Пад высокім ціскам у некат. рэчывах адбываюцца паліморфныя ператварэнні з рэзкай зменай аб’ёму і эл. супраціўлення, значна зменьваецца пункт плаўлення, а паўправаднікі і дыэлектрыкі пераходзяць у металічны стан. Высокі ціск выкарыстоўваецца для атрымання матэрыялаў з асаблівымі фіз. ўласцівасцямі (звышцвёрдых, звыштрывалых, тэмператураўстойлівых і г.д.), напр. штучнага алмазу, кварцу высокай шчыльнасці; для гідраўлічнай экструзіі металаў (апрацоўка металаў метадам выціскання); для геафізікі і геахіміі зямных нетраў і г.д.

На Беларусі даследаванні па высокім ціску праводзяцца ў Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў АН і інш.

Літ.:

Верещагин Л.Ф. Твердое тело при высоких давлениях: Избр. тр. М., 1981;

Влияние высоких давлений на вещество. Т. 1—2. Киев, 1987.

В.​Б.​Шыпіла.

т. 4, с. 324

ДЫФУ́ЗІЯ (ад лац. diffusio распаўсюджванне, расцяканне, рассейванне),

перанос рэчыва за кошт цеплавога руху часціц (малекул, атамаў і інш.) у адна- ці шматкампанентным газавым або кандэнсаваным асяроддзі; узаемнае пранікненне рэчываў, якія мяжуюць адно з адным. Адбываецца пры наяўнасці градыента канцэнтрацыі і вядзе да раўнамернага размеркавання рэчыва па ўсім аб’ёме сістэмы.

Д. ўласціва газам, вадкасцям і цвёрдым целам. Працякае з рознай скорасцю (найб. хутка ў газах), што абумоўлена характарам цеплавога руху. Дыфундзіраваць могуць завіслыя часцінкі прымесей (з прычыны броўнаўскага руху) і часціцы самога асяроддзя (самадыфузія), хім. састаў якога застаецца нязменны. Узнікае і пры адсутнасці градыента канцэнтрацыі: пад уплывам градыента т-ры (тэрмадыфузія), пры ўздзеянні знешняга эл. поля (электрадыфузія) ці градыента ціску (барадыфузія). Вызначае механізм і кінетыку хім. рэакцый, шматлікіх фіз.-хім. працэсаў і з’яў (мембранных, выпарэння, гарэння, крышталізацыі і інш); з’яўляецца асновай многіх працэсаў жыццядзейнасці жывёл і раслін (Д. кіслароду з лёгкіх у кроў, паглынанне пажыўных рэчываў, усмоктванне прадуктаў стрававання з кішэчніка і інш.), тэхнал. аперацый (гомагенізацыі сплаваў, зваркі металаў, дублення скуры і футра, афарбоўкі валокнаў і інш).

Літ.:

Овчинников А.А., Тимашев С.Ф., Белый А.А. Кинетика диффузионно-контролируемых химических процессов. М., 1986;

Чалых А.Е. Диффузия в полимерных системах. М., 1987.

У.​С.​Камароў.

т. 6, с. 304