Cтраница 1
Теория свободного объема, как было уже отмечено, исходит из представления, что структура жидкости подобна структуре кристалла. [1]
![]() |
Ячеечная модель жидкости. [2] |
Теория свободного объема позволила удовлетворительно описать энергетические свойства жидкости, но дала сильно заниженные значения энтропии, что является неизбежным следствием излишней упорядоченности модели. [3]
Теория свободного объема в современном понимании основывается на наблюдениях А. Дулитла, экспериментально изучавшего вязкость к-алканов. [4]
Теория свободного объема, как было уже отмечено, исходит из представления, что структура жидкости подобна структуре кристалла. [5]
В теории свободного объема реальный объем жидкости рассматривается как совокупность ячеек, число которых равно числу молекул. Каждая молекула движется в своей ячейке под действием усредненной силы, создаваемой всеми остальными молекулами. Так как силы межмолекулярного взаимодействия являются быстро-убывающими, то реальный расчет межмолекулярного взаимодействия сводится к учету взаимодействия молекул лишь с их ближайшим окружением. Объем, в котором движется молекула, V / в этой теории называется свободным объемом. Его величина меньше среднего объема ячейки, так как область ячейки вблизи ее границ недоступна для движения молекулы из-за наличия сил отталкивания. Понятие свободного объема является центральным в этой теории. С ним связано и название самой теории. [6]
![]() |
Термические коэффициенты линейного расширения некоторых материалов в интервале температур 288 - 298 К. [7] |
В теории свободного объема вещество рассматривается состоящим из объема, занятого молекулами, и свободного или незанятого молекулами объема. Свободный объем состоит из ячеек молекулярных размеров. Для осуществления вращательного или поступательного движения молекул необходимо наличие минимального свободного объема. В стеклообразном состоянии, при температурах ниже температуры стеклования Tg, свободный объем заморожен и имеет1 вполне определенную фиксированную величину. В этих условиях стеклообразный материал расширяется или сжимается с изменением температуры в результате увеличения амплитуды колебания атомов. [8]
В теории свободного объема за Т принимают температуру, при которой свободны объем достигает некоторого постоянного значения. [9]
В теории свободного объема реальный объем жидкости рассматривается как совокупность ячеек, число которых равно числу молекул. Каждая молекула движется в своей ячейке под действием усредненной силы, создаваемой всеми остальными молекулами. Так как силы межмолекулярного взаимодействия являются быстро-убывающими, то реальный расчет межмолекулярного взаимодействия сводится к учету взаимодействия молекул лишь с их ближайшим окружением. Объем, в котором движется молекула, Vf в этой теории называется свободным объемом. Его величина меньше среднего объема ячейки, так как область ячейки вблизи ее границ недоступна для движения молекулы из-за наличия сил отталкивания. Понятие свободного объема является центральным в этой теории. С ним связано и название самой теории. [10]
![]() |
Термические коэффициенты линейного расширения некоторых материалов в интервале температур 288 - 298 К. [11] |
В теории свободного объема вещество рассматривается состоящим из объема, занятого молекулами, и свободного или незанятого молекулами объема. Свободный объем состоит из ячеек молекулярных размеров. Для осуществления вращательного или поступательного движения молекул необходимо наличие минимального свободного объема. В стеклообразном состоянии, при температурах ниже температуры стеклования Tg, свободный объем заморожен и имеет вполне определенную фиксированную величину. В этих условиях стеклообразный материал расширяется или сжимается с изменением температуры в результате увеличения амплитуды колебания атомов. [12]
Развивая теорию свободного объема и, в частности, представления Симхи-Бойера о зависимости доли свободного объема при стекловании от температуры стеклования, Ахарони [61, 62] ввел понятие об эталонной температуре Т которая, так же как и температура стеклования, является характеристической температурой каждого полимера. Это температура, при которой межмолекулярное взаимодействие становится пренебрежимо малым и как следствие прочность материала стремится к нулю, что может быть использовано в качестве одного из методов определения Тг путем экстраполяции температурной зависимости прочности полимера. [13]
В дальнейшем теория свободного объема разрабатывалась также Эйрингом, Леннард-Джонсом, Оно и др. Мы изложим вариант теории, предложенной Леннард-Джонсом и Девоншайром. Этот вариант проще остальных и позволяет более наглядно выявить характерные особенности теории. [14]
Итак, теория свободного объема в ее современном состоянии но может рассматриваться как вполне последовательная статистическая теория. Наряду с методами статистической термодинамики она использует допущения, в некоторых случаях являющиеся произвольными. [15]