Большая Советская Энциклопедия (ТЕ)
Шрифт:
В зависимости от вида изделий (покрытия, волокна, конструкционные материалы) и их назначения используют различные методы определения теплостойкости. Для конструкционных твёрдых материалов теплостойкость оценивают по изменению жёсткости; показателем служит так называемая деформационная теплостойкость — температура, при которой начинает развиваться недопустимо большая деформация образца, находящегося под определённой нагрузкой и нагреваемого с определённой скоростью. Стандартизованные в СССР методы оценки деформационной теплостойкости различаются способом измерения деформации, допустимым уровнем её развития, величиной нагрузки, скоростью нагрева. Термостойкость определяют по изменению веса образца полимера при его нагреве с заданной скоростью. Теплостойкость и термостойкость позволяют судить о верхних предельных температурах использования полимеров при кратковременном тепловом воздействии; при длительных воздействиях
В. С. Папков.
Теплота
Теплота', количество теплоты, количество энергии, получаемой или отдаваемой системой при теплообмене (при неизменных внешних параметрах системы: объёме и др.). Наряду с работой количество теплоты является мерой изменения внутренней энергииU системы. При теплообмене внутренняя энергия системы меняется в результате прямых взаимодействий (соударений) молекул системы с молекулами окружающих тел.
В отличие от U — однозначной функции параметров состояния, количество Т., являясь лишь одной из составляющих полного изменения U в физическом процессе, не может быть представлено в виде разности значений какой-либо функции параметров состояния. Следовательно, элементарное количество Т. (соответствующее элементарному изменению состояния тела) не может быть в общем случае дифференциалом какой-либо функции параметров состояния. Передаваемое системе количество теплоты Q, как и работа А, зависит от того, каким способом система переходит из начального состояния в конечное.
При обратимых процессах , согласно второму началу термодинамики, элементарное количество теплоты dQ = TdS, где Т — абсолютная температура системы, dS — изменение её энтропии . Т. о., передача системе Т. эквивалентна передаче системе определённого количества энтропии. Отвод Т. от системы эквивалентен уменьшению энтропии. В общем случае необратимых процессовdQ lb TdS.
Г. Я. Мякишев.
Теплота испарения
Теплота' испаре'ния, теплота парообразования, количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из жидкого состояния в газообразное (то же количество теплоты выделяется при конденсации пара в жидкость).
Т. и. — частный случай теплоты фазового перехода I рода. Различают удельную Т. и. (измеряется в дж/кг, ккал/кг ) и мольную Т. и. (дж/моль ).
| Вещество | tкип , ° С | Lисп, ккал/кг | Lисп , дж/кг |
| Водород | – 252,6 | 107 | 4,48x105 |
| Азот | – 195,8 | 47,6 | 1,99x105 |
| Спирт этиловый | 78,4 | 216 | 9,05x105 |
| Вода | 100 | 539 | 22, 6x105 |
| Ртуть | 357 | 69,7 | 2,82x105 |
| Свинец | 1740 | 204 | 8,55x105 |
|
| 2600 | 1150 | 48,2x105 |
| Железо | около 3200 | 1460 | 61,2x105 |
В таблице приведены значения удельной Т. и. Lисп ряда веществ при нормальном внешнем давлении (760 мм рт. ст., или 101325 н/м2 ) и температуре кипения tкип .
Теплота образования
Теплота' образова'ния,тепловой эффект реакции образования вещества из каких-либо исходных веществ. Различают: Т. о. из свободных атомов; Т. о. из простых веществ, отвечающих наиболее устойчивому состоянию элементов при данных давлении и температуре; теплоту сольватации , то есть Т. о. сольватных оболочек вокруг ионов при взаимодействии веществ с растворителем; теплоту кристаллизации , то есть Т. о. кристаллов из частиц (атомов, молекул, ионов), образующих решётку кристаллов, и т. д. Наиболее широко используют Т. о. из простых веществ и Т. о. из свободных атомов (или противоположную ей по знаку теплоту атомизации, то есть распада молекулы вещества на составляющие её атомы). Эти величины, как правило, приводятся для веществ в стандартных состояниях .
Определение Т. о. может быть выполнено различными способами: прямыми (калориметрическими) измерениями; по температурной зависимости константы равновесия реакции образования с помощью изобары или изохоры уравнения; вычислением из теплового эффекта реакции, в которой участвует данное вещество, при условии, что известны Т. о. остальных реагентов и продуктов реакции (с помощью Гесса закона ); по гиббсовой энергии и энтропии всех реагентов; из изменения ЭДС гальванического элемента при различных температурах с помощью уравнения Гиббса — Гельмгольца; расчётом на основе многочисленных закономерностей для Т. о. различных веществ. Надёжные экспериментальные данные по Т. о. известны приблизительно для 5000 соединений. Имеющиеся величины Т. о. позволяют определять тепловые эффекты многих десятков тысяч реакций без проведения опытов. Совместно с др. данными термодинамики химической они служат основой для расчёта изменений гиббсовой энергии, позволяющих судить о стабильности и сравнительной устойчивости различных химических соединений.
Для большого числа веществ Т. о. могут быть с хорошей степенью точности оценены с помощью закономерностей, связывающих Т. о. со строением веществ и установленных при анализе обширного экспериментального материала на основе классической теории строения химических соединений и квантовой механики молекул (см. Квантовая химия ). Эти закономерности используют периодичность свойств однотипных соединений групп и периодов периодической системы элементов Д. И. Менделеева и приближённое постоянство строения и свойств отдельных структурных фрагментов молекул в гомологических рядах .
Лит.: Термические константы веществ, под ред. В. П, Глушко, М., 1965—74; Карапетьянц М. Х., Карапетьянц М. Л., Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ, М., 1968: Cox J. D., Pilcher G., Thermochemistry of organic and organo-metallic compounds, L.—N. Y., 1970.
М. Е. Ерлыкина.
Теплота плавления
Теплота' плавле'ния, количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества). Т. п. — частный случай теплоты фазового перехода 1 рода. Различают удельную Т. п. (измеряется в дж/кг, ккал/кг )