Cтраница 4
Заметим, что величина ( dA) PT соответствует изобарически изотермическому изменению потенциала Гиббса в общем случае. При образовании в кристалле какого-либо дефекта ( dA) ptr приравнивается величине ( dG) ptT, где G - термодинамический потенциал несовершенства строения кристаллической решетки. Соответственно изменение объема ( dV) prr, обусловленное работой упругих сил, рассматривается как активационный объем дефектообразования. [46]
Изложенное приводит к выводу, что мартенситное превращение может протекать и в идеальной решетке, если точка Т0 достаточно высока. Тогда даже при большом переохлаждении, необходимом для достаточного понижения работы образования зародыша, абсолютная температура и, следова-i тельно, энергия тепловых колебаний окажутся достаточно высокими для чисто флуктуационного образования зародыша. Однако при определенных нарушениях строения кристалла аустенита работа образования зародыша сильно снижается за счет уменьшения работы против упругих сил. Переохлаждение, необходимое для чисто флуктуационного образования зародышей, в этом случае сильно снижается. [47]
Второй вид механической энергии, называемой потенциальной энергией, зависит от относительного расположения взаимодействующих тел в пространстве и от особенностей сил взаимодействия между ними - эти силы зависят от расстояния между телами. Поэтому потенциальной энергией всегда обладает не одно тело, а система тел. В ряде случаев за систему принимается одно тело, относительное расположение частей которого изменяется. В механическую потенциальную энергию может переходить работа против упругих сил и работа против сил тяготения. [48]
Поэтому, заменив в соответствующих данному явлению дифференциальных уравнениях термодинамики в частных производных давление р эквивалентной ему в условиях рассматриваемого явления величиной А, а V эквивалентной величиной а, получим искомое соотношение, определяющее особенности данного явления. На первый взгляд этот прием кажется формальным, однако это не так. Действительно, искомое соотношение могло бы быть получено и непосредственно из первого и второго начал термодинамики. Для этого достаточно было бы проделать все те выкладки, которые были произведены при выводе приведенных в § 2.7 - 2.9 соотношений. Указанный прием позволяет избежать повторения выкладок. Очевидно, что так как используемое термодинамическое соотношение является следствием первого и второго начал термодинамики, а соответствие между величинами р и У и Л и а установлено правильно, нет оснований сомневаться в справедливости окончательного результата. Определим в качестве первого примера тепловой эффект при деформации упругого твердого стержня. Предположим для определенности, что упругий твердый стержень, находящийся в среде с постоянным давлением и температурой, подвергается растяжению внешней силой. Работа упругих сил стержня при удлинении на dy равна - Pdy, где Р - внешняя сила, действующая на стержень. Отметим, что P / Q - напряжение, развивающееся в стержне, равное по условию упругости Mdy / y, где М - модуль упругости, a Q - площадь поперечного сечения стержня. [49]