顺磁性和反磁性怎么判断公式 顺磁性和反磁性怎么判断( 二 )


⑷温度升高,在宏观上表现为吸热或放热 , 实质上是各个频率声子数发生变化 。材料物理的解释】
3.热膨胀的物理本质 。
答:由于原子之间存在着相互作用力,吸引力与斥力 。力大小和原子之间的距离有关(是非线性关系 , 引力、斥力的变化是非对称的) , 两原子相互作用是不对称变化,当温度上升,势能增高,由于势能曲线的不对称性必然导致振动中心右移 。即原子间距增大 。
⑴T↑原子间的平均距离↑r>r0吸引合力变化较慢
⑵T↑晶体中热缺陷密度↑r<r0排斥合力变化较快
【材料质点间的平均距离随温度的升高而增大(微观),宏观表现为体积、线长的增大】
4.固体材料的导热机制 。
答:⑴固体的导热包括:电子导热、声子导热和光子导热 。
①纯金属:电子导热是主要机制;
②合金:声子导热的作用增强;
③半金属或半导体:声子导热、电子导热;
④绝缘体:几乎只有声子导热一种形式,只有在极高温度下才可能有光子导热存在 。
⑵气体:分子间碰撞,可忽略彼此之间的相互作用力 。
固体:质点间有很强的相互作用 。
5.焓和热容与加热温度的关系 。P11 。图1.8
⑴①有潜热,热容趋于无穷大;⑵①无潜热,热容有突变
②等温转变,焓有突变;②磁性转变、BCC点阵的有序-无序转变 。
③热容曲线发生不连续变化,焓曲线发生跃变;
④珠光体转变、铁的α→γ转变 。
6.相变对热容、焓的影响 。
答:⑴一级相变:固态的多型性转变属于一级相变(如珠光体转变、铁的α-γ转变),加热到临界点Tc焓的曲线出现跃变 , 热熔曲线发生不连续变化,这种曲线中转变的热效应即为曲线跃变所对应的焓变化值 。【一级相变有潜热,如果是等温转变,则相变时焓的变化有突变,热容趋于无穷大】
⑵二级相变:是在一个温度范围内逐步完成的,焓随着温度的升高而逐渐增大,当接近临界点Tc,由于转变的数量急剧增多 , Q的变化加剧 , 与此相对应的热容值则达到最大值,转变的热效应相当于阴影面积 。【二级相变无潜热,热容有突变】
7.熔化和凝固 。P10图1.7
答:⑴加热温度低于熔点时,加热所需热量随T缓慢上升;
⑵Tm处,熔化热qs,焓曲线拐折并陡直上升;
⑶液态金属热容比固态大 。
8.热导率和温度的关系:
⑴金属:
低温
缺陷阻挡起主要作用
ρ0与温度无关 , λ与T成正比

中温
声子阻挡主要作用
ρp与温度成正比,λ趋于常数

高温
声子阻挡和缺陷都起作用
λ随温度的升高先升高后降低

热导率比较:同一材料:多晶>单晶晶态>非晶体粉体<致密态 。
⑵无机非金属:
①低温时有较高热导率的材料,随温度的升高,热导率降低;
②高温时有较低热导率的材料,随温度的升高 , 热导率升高 。
9.热力学参数的影响因素 。
答:⑴热容:①温度;②压力;③组分;④组织变化 。
⑵热导率:
①金属:a.纯金属由于温度升高而使平均自由程减小的作用超过温度直接作用,因而纯金属的热导率一般随温度升高而降低 。合金:合金的热导率则不同于异类原子的存在,平均自由程受温度的影响相对较小 , 温度本身的影响占主导作用,使声子导热作用加强,因此随温度的升高而升高;
b.原子结构;
c.合金成分和晶体结构:合金中加入杂质元素 , 使热阻增强,λ下降;

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