Д.52. Термінологічний довідник

РЕМАРКА. 1. Абревіатурою в тексті статті позначається назва самої статті.

2. Курсивом позначається текст статті, який має подальше тлумачення в інших статтях

Абляція – винесення маси з поверхні твердого тіла потоком гарячих газів, які обтікають цю поверхню. А. відбувається внаслідок ерозії, плавлення, сублімації. Використовують А. для охолодження деяких частин надзвукового літака, космічного літального апарата, ракетного двигуна, шляхом нанесення на поверхні шару А. матеріалу (кераміки, армованої пластмаси, піролітичного графіту та ін.). А. матеріал повинен мати високу температуру плавлення і сублімації і високу питому теплоємність.

Абсолютна температура – температура за абсолютною термодинамічною шкалою. Вимірюється в кельвінах (К).

Абсолютно чорне тіло – фізичне тіло, яке при любій температурі повністю поглинає усі електромагнітні коливання незалежно від довжини хвилі, що падають на нього. Поглинання коефіцієнт А. ч. т. при любій температурі дорівнює 1. Випромінювання А. ч. т. визначається тільки його абсолютною температурою і не залежить від матеріалу тіла (див. Планка закон, Стефана – Больцмана закон).

Абсолютний нуль – початок відліку абсолютної температури; розміщений на 273,16 К нижче потрійної точки води. При А. н. припиняється поступальний і обертальний рух атомів і молекул, але вони знаходяться не в спокої, а в стані “нульових” коливань (див. Нульова енергія). Згідно теорії Нернста, А. н. недосяжний.

Адіабатний процес – термодинамічний процес, при якому відсутній теплообмін між системою, в якій відбувається процес, і оточуючим середовищем. А. п. може здійснюватися в системі, обмеженій тепловою ізоляційною (адіабатною) оболонкою.

Атмосфера – позасистемна одиниця тиску. А. технічна (позначається – ат) – тиск, викликаний силою 1 кгс, рівномірно розподілений по нормальній до нього поверхні площею 1 см2; 1 ат = 1 кгс/см2 = 98066,5 Па = 0,980665 МПа = 735,559 мм рт. ст. = 104 мм вод. ст. = = 980665 дин = 0,980665 бар. А. фізична (позначається – атм) – тиск 760 мм рт. ст.; 1 атм = = 760 мм рт. ст. = 10332 мм вод. ст. = 101325 Па = 0,101325 МПа = 1,0332 кгс/см2 = 1,0332 ат = 1013250 дин/см2 = 1,01325 бар.

Баланс – 1) рівновага. 2) Система показників, які характеризують співвідношення чи рівновагу в будь-якому постійно змінному явищі (наприклад, тепловий баланс).

Бар – позасистемна одиниця тиску і механічної напруги, 1 бар = 105 Па = 0,1 МПа.

Випаровування – перехід рідини з рідкого чи твердого стану в газоподібний – пару. В. твердого тіла називають сублімацією. Зазвичай під В. розуміють пароутворення, яке відбувається на вільній поверхні рідини при температурі меншій точки кипіння при даному тиску. Якщо тиск насиченої перестає бути рівним зовнішньому тиску чи перевищує його то В. переходить у кипіння.

Витрати – величина, яка визначається для усталеного руху речовини відношенням маси (масові В.), кількості (молярні В.) чи об’єму (об’ємні В.) речовини, яка переміщається через певний переріз, перпендикулярний до напрямку потоку, до проміжку часу за який це переміщення речовини здійснюється. В. виражаються у Міжнародній системі одиниць СІ відповідно в кг/с, моль/с і м³/с.

В’язкість (внутрішнє тертя) – властивість рідин і газів чинити опір руху однієї їх частини відносно другої. Кількісно В. характеризується значенням величини m, яка називається коефіцієнтом динамічної В. У рідинах цей коефіцієнт визначається силами міжмолекулярної взаємодії і збільшується при зменшенні температури. Величину n = m /r , де r – густина, – кінематичною В. У Міжнародній системі одиниць СІ m вимірюється у Па·с, а n – в м²/с. У системі СГС m вимірюється в П (пуазах), а n – у Ст (стоксах).

Градус Кельвіна – стара назва одиниці термодинамічної температури Кельвіна (позначалася – °К). Г. К. замінений кельвіном (позначається – К).

Густина речовини – одна з основних фізичних характеристик речовини, чисельно рівна масі одиниці об’єму речовини: r = dm/dV, де dm – маса елементарного об’єму dV речовини. Густина однорідної речовини однакова в усіх її точках і рівна відношенню маси до занятого цією масою об’єму, тобто r = m/V. Г. р. збільшується при збільшенні тиску і, як правило, зменшується зі збільшенням температури. У Міжнародній системі одиниць СІ П. р. виражається в кг/м³.

Джоуль – одиниця енергії (електромагнітної, випромінювання, звукової), роботи і кількості теплоти. Позначається – Дж. 1 Дж – механічна робота виконана силою 1 Н на шляху 1 м у напрямку дії сили.

Дифузія – розповсюдження речовини у певному середовищі у напрямку зменшення її концентрації, обумовленій тепловим рухом йонів, молекул а також більш крупних частинок. Дифундувати можуть як розчинені в речовині побічні частинки, так і частинки самої речовини (самодифузія). Якщо в системі підтримується нерівномірний розподіл температури, чи на систему діють зовнішні сили, наприклад електричні, то відбувається відповідно термодифузія, електроди фузія та ін., внаслідок яких здійснюється нерівномірний розподіл концентрацій.

Ексергія – максимальна робота, яку може здійснити термодинамічна система під час переходу від даного стану до рівноважного з навколишнім середовищем.

Енергії збереження закон, закон збереження і перетворення енергії – загальний закон природи, згідно з яким енергія довільної замкненої системи при всіх процесах, що відбуваються в системі, зберігається. При цьому енергія може тільки перетворюватися з одної форми в другу і перерозподілятися між частинами системи. Якщо на розглядувану систему діють зовнішні чинники, внаслідок яких вона переходить з одного стану до другого, то збільшення (зменшення) її енергії дорівнює зменшенню (збільшенню) енергії взаємодіючих з нею тіл і полів.

Енергія – загальна міра різних форм руху матерії. Для кількісної характеристики якісно різних форм руху і відповідних їм взаємодій вводять різні види Е.: механічну, внутрішню, гравітаційну, електромагнітну, ядерну, теплову та ін. У замкненій системі виконується енергії збереження закон. У Міжнародній системі одиниць СІ Е. вимірюється в джоулях (Дж).

Ентальпія, тепловміст – функція Н стану термодинамічної системи, рівна сумі внутрішньої енергії U системи і добутку тиску р на об’єм V системи: Н = U + pV. В ізобарному процесі (р = const) приріст Е. дорівнює кількості теплоти, що надійшла до системи. У Міжнародній системі одиниць СІ Е. вимірюється в джоулях (Дж).

Ентропія – функція стану термодинамічної системи, яка характеризує напрямок проходження процесу теплообміну між системою і навколишнім середовищем, а також напрямок проходження самочинних процесів у замкненій системі. У Міжнародній системі одиниць СІ Е. вимірюється в Дж/К.

Епюр, епюра – графічне зображення закону зміни деякої величини у залежності від іншої величини.

Ідеальна рідина – рідина, в’язкістю і стисливістю якої у розглядуваних задачах можна знехтувати.

Ізобарний процес – термодинамічний процес, який відбувається при постійному тиску.

Ізоентальпійний процес – термодинамічний процес, який відбувається при постійній питомій ентальпії.

Ізотермічний процес – термодинамічний процес, який відбувається при постійній температурі.

     Ізохорний процес – термодинамічний процес, який відбувається при постійному питомому об’ємі системи.

Калорія – позасистемна одиниця кількості теплоти, термодинамічного потенціалу (внутрішньої енергії, вільної енергії, ентальпії, вільної ентальпії), теплоти фазового переходу, теплоти хімічної реакції. Позначається – кал. У країнах СНД приймають: калорію міжнародну, рівну 4,1868 Дж; калорію термохімічну, рівну 4,1840 Дж. У далекому зарубіжжі результати вимірювання часто виражають за допомогою так названої за 15-градусної калорії, рівній 4,1855 Дж (див. Джоуль).

Кельвін – одиниця термодинамічної температури Кельвіна в Міжнародній системі одиниць СІ. Позначається – К. 1 К – 1/273,16 частина термодинамічної температури потрійної точки води.

Кипіння – процес інтенсивного випаровування рідини не тільки з її вільної поверхні, але і за всім об’ємом рідини за рахунок утворення парових бульбашок. К. можливе у всьому температурному діапазоні рівноваги рідини з парою (між потрійною точкою і критичним станом). Рідина кипить при температурі кипіння, яка залежить від хімічної природи рідини і зовнішнього тиску. При температурі К. тиск насиченої пари над плоскою вільною поверхнею дорівнює зовнішньому тиску. При збільшенні зовнішнього тиску температура К. теж збільшується. Для підтримування К. до рідини необхідно підводити теплоту. Теплота, необхідна для випаровування одиниці маси рідини, нагрітої до температури К., називається питомою теплотою пароутворення (прихованою теплотою кипіння). К. використовується у багатьох технологічних процесах (отримання водяної пари в парових котлах, випарювання, ректифікація, консервування та ін.).

Кілограм – одиниця маси в Міжнародній системі одиниць СІ. Позначається – кг. К.– маса, рівна масі міжнародного прототипу кілограма, який зберігається у Міжнародному бюро мір і ваг (гиря діаметром і висотою 39 мм).

Кілограм-сила – одиниця сили у системі МКГСС. К.-с – сила, яка надає масі міжнародного прототипу кілограма прискорення, рівне 9,80665 м/с² у напрямку дії сили. Позначається – кгс. 1 кгс = 9,80665 Н (див. Ньютон).

Кінематична в’язкість – див. В’язкість.

Кірхгофа закон випромінювання – див. Теплове випромінювання.

Клапейрона – Клаузіуса рівняння – диференціальне рівняння, яке установлює зв’язок між тиском р і абсолютною температурою Т чистої речовини у станах, що відповідають фазовому переходу першого роду (наприклад, кипінню, плавленню, возгонці, переходу з одної кристалічної модифікації до другої та ін.). К.–К. р. має наступний вигляд: dp/dT = r/(TDu), де r – питома теплота фазового переходу, Du – зміна питомого об’єму (об’єму зайнятого одиницею маси речовини) при фазовому переході. К.–К. р. дає можливість знаходити залежність температури фазового переходу тиску, а також розраховувати значення r у тих випадках, коли їх дослідне визначення спряжене із значними труднощами.

Коефіцієнт – співмножник, зазвичай виражений цифрами. Якщо добуток містить одну чи декілька змінних (чи невідомих) величин, то добуток усіх постійних, у тому числі і виражених літерами, також називають К.

Компонент – складова частина, елемент чогось.

Компоненти системи – різні речовини, найменша кількість яких достатня для утворення всіх фаз даної термодинамічної системи.

Конвективна поверхня нагріву – сприймаюча тепло поверхня, яка обмивається теплоносієм, здійснюється в основному за рахунок конвекції.

Конвективний теплообмін – процес переносу тепла (точніше, передачі енергії у формі теплоти) у нерівномірно нагрітому рідкому, газоподібному чи сипкому середовищі, що здійснюється внаслідок руху середовища і її теплопровідності. К. т., який відбувається на межі розділу фаз, називається конвективною тепловіддачею. К. т. залежить від фізичних властивостей середовища і характеру його руху. Розрізняють: а) К. т. при природній (вільній) конвекції, коли рух обумовлений тільки дією сили тяжіння на нерівномірно нагріте, а значить неоднорідне за густиною середовище; б) К. т. при вимушеній конвекції, коли рух середовища викликаний дією на нього насосів, вентиляторів, мішалок та ін. Якщо К. т. супроводжується переходом середовища з одного агрегатного стану до іншого, то його називають К. т. при зміні агрегатного стану (наприклад К. т. при кипінні рідини чи при конденсації пари). К. т. здійснюється в різних теплообмінних апаратах і установках.

Конвекційна течія – рух рідини чи газу дією сили тяжіння, викликаний неоднорідністю їх густин при нерівномірному нагріві.

Конвекція – перенос теплоти всередині області, заповненої рідким, газоподібним чи сипким середовищем, внаслідок переміщення речовини цього середовища (див. Конвективний теплообмін).

Конденсація – перехід речовини з газоподібного стану до рідкого чи кристалічного. К. можлива тільки при температурах, менших критичної температури. При К. в межах температур від критичної до температури потрійної точки речовина переходить у рідкий стан (зворотний процес – випарювання чи кипіння), а при більш низьких температурах – до кристалічного (зворотний процес возгонки). К. супроводжується виділенням теплоти пароутворення чи сублімації (возгонки). Для рівноважної К. необхідна наявність сконденсованої фази чи інших центрів К. (пилинок, йонів та ін.). Внаслідок конденсації води в атмосфері виникають хмари, туман, роса, іній. К. пари на твердих поверхнях (наприклад, стінках труб) широко використовується в різних теплообмінних апаратах. Вона суттєво залежить від змочування поверхні конденсатом. На не змочуваних поверхнях рідка фаза випадає у вигляді окремих крапель – крапельна К., а на повністю змочуваних у вигляді плівок – плівкова К. Для розділення багатокомпонентної газової суміші на фракції чи практично чисті компоненти у хімічній технології використовують метод фракційної К., оснований на тому, що при охолодженні газової суміші конденсуються переважно високо киплячі компоненти, неконденсований залишок збагачується низько киплячими компонентами.

Константа – постійна величина. Постійність величини х записують х = const. К. зазвичай позначають літерами К, С та ін.

Критична температура – температура в її критичному стані. Для чистих речовин К. т. – найбільша температура, при якій можливе існування рідини у стані рівноваги з парою. Зрідження газу здійснюється тільки його охолодженні нижче К. т.

Критична точка – точка на термодинамічній діаграмі стану, яка відповідає критичному стану.

Критичний тиск – тиск речовини у її критичному стані.

Критичний стан – стан, в якому 2 різних фази, знаходяться між собою у рівновазі і стають тотожними за всіма своїми властивостями. К. с. може спостерігатися у тих випадках, коли 2 співіснуючі фази якісно подібні, тобто обидві ізотропні (рідина – пара, рідина – рідина, газ – газ) чи обидві кристалічні з однаковим типом кристалічної решітки. Точка на діаграмі стану, яка відповідає К. с. називається критичною точкою. У випадку однокомпонентної системи (чиста речовина) К. с. можливий тільки при рівновазі рідина – пара. Параметри системи у цьому стані називають критичними параметрами: критична температура Т_кр, тиск р_кр і молярний об’єм Vm _кр. Для води Т_кр =547,3 К, р_кр = 21,1 МПа, і Vm _кр = 5,6·10^–5 м³/моль. У двокомпонентній системі стан характеризується 4 параметрами (температура, тиск, об’єм і склад) і замість одної критичної точки виникає ціла критична крива. У К. с. і біля нього властивості систем різко відрізняються від їх властивостей в інших областях існування. У К. с. падає до нуля швидкість молекулярної дифузії і різко зростають розміри флуктуацій густини і концентрації.

Ламінарна течія – упорядкована течія в’язкої рідини (чи газу), яка характеризується відсутністю перемішування між сусідніми шарами рідини (газу). Л. т. стійка і практично здійснюється при значеннях чисел Рейнольдса Re = υℓ/n < Re_кр, де u і ℓ – характерні для даної течії швидкість (м/с) і лінійний розмір (м), а Re @ 2200 (критичне число Рейнольдса). При Re > Re_кр Л. т. нестійка і під дією випадкових подразнень переходить у турбулентну течію. Л. т. спостерігається в тонких (капілярних) трубках, у шарі мастила в підшипниках ковзання у пограничному шарі біля поверхні крила у хвостовому оперені літака та ін.

Маса – одна з основних характеристик матерії, яка є мірою її інерційних і гравітаційних властивостей. У класичній механіці Ньютона М. тіла дорівнює М. усіх малих частинок тіла і не залежить від швидкості руху. Інертність тіла проявляється в тому, що під дією зовнішніх сил воно змінює постійно свій рух, набуваючи кінцевого прискорення. М., яка входить у вираз другого закону Ньютона, характеризує інертність тіла і називається його інертною М. М., яка входить у вираз ньютонівського закону тяжіння, характеризує гравітаційні властивості тіла і називається гравітаційною М. При відповідному виборі гравітаційної сталої можна вважати, що для кожного тіла гравітаційна і інертна М. рівні. У Міжнародній системі одиниць СІ М. виражається у кілограмах (кг).

Маси збереження закон – при довільних процесах, які відбуваються у замкненій системі маса цієї системи не змінюється, а залишається сталою величиною.

Метр – міра довжини у Міжнародній системі одиниць СІ. Позначається – м

Міделевий переріз (мідель) – найбільший за площею поперечний переріз подовженого тіла з плавними криволінійними обводами площею, перпендикулярною до напрямку руху.

Міліметр водяного стовпа – позасистемна одиниця тиску. Позначається – мм вод. ст. 1 мм вод. ст. = 9,80668 Па (див. Паскаль).

Міліметр ртутного стовпа – позасистемна одиниця тиску. Позначається – мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133,322 Па (див. Паскаль).

Моль – одиниця кількості речовини, основна одиниця Міжнародної системи одиниць СІ. Позначається – моль. М. дорівнює кількості речовини системи, яка містить стільки ж структурних елементів, скільки міститься атомів у вуглеці-12 масою 0,012 кг (12 г).

Молярна маса – величина рівна відношенню маси до кількості речовини. Одиниця М. м. у Міжнародній системі одиниць СІ – кг/моль: m = т/п, де m – молярна маса, кг/моль; т – маса речовини, кг; п – кількість речовини, моль. Чисельно значення М. м. дорівнює відносній молекулярній масі.

Молярність розчину – відношення кількості розчиненої речовини до маси розчинника. У Міжнародній системі одиниць СІ М. р. визначається в моль/кг.

Монохроматичне випромінювання – електромагнітне випромінювання одної певної частоти n. У дійсності М. в. не існує, тому що різне реальне випромінювання обмежене у часі і охоплює певний інтервал частот Dn.

Насичений розчин – розчин, в якому розчинювала речовина при даній температурі не може більше розчинятися. Концентрація Н. р. – розчинність – виражається в г на 100 г чи в кг на 100 кг розчинника, тобто у відсотках по масі.

Незворотний процес – процес, який не може відбуватися у зворотному напрямку так, щоб система, що здійснює процес пройшла через ті самі проміжні стани. Н. п. виключає можливість повернення системи до вихідного стану без певних залишкових змін у стані зовнішніх тіл, з якими система при цьому взаємодіяла. Усі реальні процеси незворотні і в замкнених системах супроводжуються збільшенням ентропії.

Нормальні умови – стандартні фізичні умови, які визначаються тиском р = 101325 Па (760 мм рт. ст.) і абсолютною температурою Т = 273,15 К (t = 0°С).

Ньютон – одиниця сили і ваги у Міжнародній системі одиниць СІ. Позначається – Н. Ньютон дорівнює силі, яка надається тілу масою 1 кг прискорення 1 м/с2 у напрямку дії сили.

Об’ємні сили (масові сили) – сили, діючі на всі частинки (елементарні об’єми) тіла і пропорційні масам цих частинок. Прикладом О. с. є сила тяжіння.

Оптичне випромінювання – електромагнітне випромінювання, довжина хвилі якого знаходиться в інтервалі від 10 нм до 1 мм. До О. в. відноситься інфрачервоне, видиме і ультрафіолетове випромінювання.

Пара – речовина в газоподібному стані за умови, коли шляхом стискання можливо здійснити рівновагу з тією ж речовиною в рідкому чи твердому стані, тобто при тисках і температурах менших критичних. Поняття “П.” мало відрізняється від поняття “газ”, тому такий поділ досить умовний. Якщо П. знаходиться в рівновазі з рідкою чи твердою фазою такої ж речовини, вона називається насиченою; її властивості визначаються тільки температурою. Якщо тиск П. при заданій температурі менше тиску насиченої П. чи температура її при заданому тиску більша, вона називається перегрітою. При достатньо малих тисках і високих температурах властивості П. наближаються до ідеального газу.

Пара водяна – вода в газоподібному стані; отримується в процесі пароутворення при підводі тепла в парових котлах і інших теплообмінних апаратах. П. а. належить до реальних газів тому що в ній добуток тиску і питомого об’єму при одній і тій же температурі не залишається постійним. Стан П. в. характеризується параметрами тиском і температурою – для перегрітої пари; тиском (чи температурою) і ступенем сухості – для насиченої пари.

Параметр – величина, яка характеризує певну властивість процесу, явища, системи.

Параметр стану (термодинамічний параметр) – фізична величина, яка служить у термодинаміці для характеристики стану розглядуваної системи, наприклад тиск, температура, питомий об’єм, концентрація, внутрішня енергія, ентальпія. П. с. системи взаємозв’язані, так що рівноважний стан системи можна однозначно визначити, указавши значення, які обмежують числа П. с. (див. Рівняння стану).

Пароводяна суміш – суміш пари з водою, яка утворюється в трубах з обігрівом парових котлів, теплообмінників, випарників, де відбувається пароутворення. Густина П. с. менша густини води, тому різниця густин води в опускних трубах випарника і П. с. у підйомних трубах обумовлюють циркуляцію води.

Парціальний тиск – тиск газу, який входить до складу газової суміші, який би він чинив у разі коли займав би сам весь об’єм суміші і знаходився б при температурі суміші.

Парціальний об’єм – об’єм, який займав би газ, що входить до складу газової суміші, якби він знаходився при тих же температурі і тиску, що і вся суміш.

Паскаль – одиниця тиску і механічної напруги у Міжнародній системі одиниць СІ. Позначення – Па. П. – тиск викликаний силою 1 ньютон (Н), рівномірно розподіленій по нормальній до неї поверхні площею 1 м². Одиниці: кратні П., – кілопаскаль (1 кПа =10³ Па), мегапаскаль (1 МПа = 10⁶ Па), гігапаскаль (1 ГПа = 10⁹ Па); частинні – міліпаскаль (1 мПа = = 10^–3 Па), микропаскаль (1 мкПа = 10^–6 Па) та ін.

Перегріта пара – пара, яка має температуру вище температури насиченої пари при тому ж тиску. Різниця між температурою перегріву і температурою насичення називають ступенем перегріву. Властивості П. п. при збільшенні ступеня перегріву наближаються до властивостей ідеального газу. Водяна П. п. є робочим тілом паросилових установок, при цьому підвищення температури перегріву дозволяє підвищити їх економічність.

Перекидання циркуляції – зміна підйомного руху суміші на опускну, що викликано в окремих парогенеруючих трубах внаслідок зменшення сприйняття тепла цими трубами в порівнянні з іншими. П. ц. сприяє захоплення пари опускними трубами, різким зменшенням тиску в апараті та ін. П. ц. може призвести до руйнування труб.

     Питома вага – фізична величина g, яка дорівнює відношенню ваги тіла до зайнятого ним об’єму g = dG/dV, де dG – вага елементарної частки діла до її об’єму dV. У Міжнародній системі одиниць СІ П. в. виражається в Н/м3.

Питомий об’єм – фізична величина υ, яка дорівнює відношенню об’єму, зайнятого речовиною до її маси υ = dV/dm, де dm – маса речовини, яка знаходиться в об’ємі dV. П. о.  – величина зворотна густині r: υ = 1/r. У Міжнародній системі одиниць СІ П. о. виражається в м3/кг.

Планка закон – один з основних законів теплового випромінювання, який характеризує розподіл енергії у спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла в залежності від її температури.

Поверхневий натяг рідини – характеристика сил міжмолекулярної взаємодії у рідині, чисельно дорівнює роботі, яку необхідно затратити для того, щоб при постійній температурі збільшити на одиницю площу поверхні розділу рідини і її насиченої пари (перевести відповідну кількість молекул рідини з об’єму у поверхневий шар розділу фаз). П. н. також чисельно дорівнює силі, яка діє у площині дотичній до поверхні рідини (у бік її скорочення), на одиницю довжини контуру, що обмежує цю поверхню. П. н. виражається в Дж/м2 чи в Н/м. Він залежить від хімічної природи рідини і температури, зменшується до нуля при збільшенні температури до критичного значення. Зменшення П. н. досягається введенням в рідину поверхнево-активних речовин.

Пограничний шар у гідромеханіці – тонкий шар рухомої рідини (газу) біля поверхні твердого тіла. Швидкість біля поверхні дорівнює нулю, а на зовнішній поверхні П. ш. – швидкості основного потоку. П. ш. тим тонший, чим менша в’язкість.

Політропний процес – зворотний термодинамічний процес зміни стану ідеального газу. Окремими випадками П. п. є процеси: ізобарний, ізотермічний і ізохорний.

Потік випромінювання – кількість енергії, яка переноситься електромагнітними хвилями одиницю часу через будь-яку поверхню. Одиниця виміру – Вт.

Потік енергії – кількість енергії, яка переноситься в одиницю часу через будь-яку поверхню під час теплообміну, розповсюдження хвиль та ін. У Міжнародній системі одиниць СІ П. е. виражається у Вт.

Потрійна точка – точка на термодинамічній діаграмі стану (наприклад, абсолютна температура – тиск), яка відповідає рівновазі трьох фаз розглядуваної термодинамічної системи. Наприклад П. т. води відповідає термічній рівновазі системи, яка складається з льоду, води і водяної пари. Температура П. т. води 273,16 К.

Прискорення вільного падіння (не рекомендований термін “прискорення сили гравітації”) – прискорення, яке надається вільній матеріальній точці силою тяжіння. Таке прискорення мало б довільне тіло при падінні на Землю з невеликої висоти у безповітряному просторі. П. в. п. подібно силі гравітації, залежить від географічної широти місця і висоти його над рівнем моря. На широті Москви на рівні моря П. в. п. g = 9,8156 м/c²; стандартне (нормальне) П. в. п. g_cm = 9,80665 м/с².

Прозорість – характеристика речовини, яка визначається відношенням потоку випромінювання, який пройшов у середовищі шлях (в одиницях довжини) без зміни напрямку розповсюдження, до потоку випромінювання, який надходить до середовища паралельним пучком. П. речовини тим менша, чим сильніше воно поглинає і розсіює випромінювання.

Променевий теплообмін – теплообмін між тілами, який здійснюється внаслідок випромінювання і поглинання ними електромагнітних випромінювань. П. т. може відбуватися при відсутності проміжного середовища. Зазвичай П. т. супроводжується конвективним теплообміном і явищем теплопровідності. П. т. ефективний тільки при достатньо високих температурах тіл. У техніці П. т. використовується в печах, сушарках, парових котлах та ін.

Пропускання коефіцієнт – відношення потоку випромінювання, що пропускається даним тілом (середовищем), до потоку випромінювання, що падає на тіло.

Пружність насиченої пари – не рекомендований термін, який замінено терміном “тиск насиченої пари”.

Пуаз – позасистемна одиниця динамічної в’язкості. Позначається – П. 1 П = 0,1 Па·с.

Радіаційна температура тіла – визначається як температура абсолютно чорного тіла, при якій його повна енергетична яскравість (в усьому інтервалі частот від 0 до Ґ ) дорівнює повній енергетичній яскравості даного тіла.

Рівновага термодинамічна, (статистична рівновага, рівноважний стан) – стан, до якого на протязі часу приходить термодинамічна система, яка знаходиться при незмінних зовнішніх умовах. При цьому система знаходиться в стані механічної рівноваги, температура всіх її частин однакова, а значення параметрів стану не змінюються на протязі часу.

Рівняння стану – рівняння, яке зв’язує між собою тиск р, об’єм V і абсолютну температуру Т фізично однорідного тіла, що знаходиться в стані рівноваги термодинамічної: F(p, V, T), звідки p = j(V, T). Це рівняння часто називають термічним Р. с., на відміну від калорійного Р. с., яке виражає внутрішню енергію тіла U у залежності від його об’єму V і абсолютної температури Т(чи V і тиску р чи сумісно двох параметрів р і V): U = f(V, T). Р. с. – необхідне доповнення до законів термодинаміки, які дозволяють застосовувати їх до конкретних речовин. Р. с. неможна отримати методами термодинаміки, їх визначають чи дослідним шляхом, чи виводять методами статистичної фізики (для найпростіших об’єктів). Для ідеального газу Р. с. описується рівнянням Клапейрона, найпростішим Р. с. для реального газу є рівняння Ван-дер-Ваальса .

Робота – енергія, яка передається термодинамічною системою зовнішнім тілам при зміні зовнішніх параметрів системи (об’єму, положення в просторі та ін.). У Міжнародній системі одиниць СІ Р. виражається у Дж (див. Джоуль).

Самодифузія – процес дифузії у хімічно чистій речовині (однокомпонентній системі), здійснюється внаслідок теплового руху частинок речовини.

Світність енергетична – фізична величина, чисельно рівна енергії, яка випромінюється за одиницю часу з одиниці поверхні тіла безпосередньо електромагнітними хвилями різного спектру частот і довжин хвиль. С. е. виражається у Вт/м².

Секунда – системна одиниця часу. Позначається – с. С. дорівнює 9192631770 періодам випромінювання, що відповідає переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезія-133.

Сила – векторна величина, яка служить мірою механічної взаємодії тіл. Ця взаємодія може здійснюватися як при безпосередньому контакті тіл (наприклад, тиск і тертя), так і між віддаленими тілами за допомогою створюваних ними полів. С. характеризується модулем, спрямованим у просторі і точкою прикладення. Пряму, вздовж якої спрямована С., називають лінією дії С.У Міжнародній системі одиниць СІ С. виражається у ньютонах (Н).

Сила тяжіння – різновидність сили гравітації тіла до Землі і відцентрової сили інерції, обумовленій обертанням Землі. Відцентрова сила досягає максимального значення на земному екваторі, але і тут вона становить 1/288 частину сили тяжіння, тобто С. т. мало відрізняється від сили гравітації тіла до Землі. С. т. тіла G = mg, де m – маса тіла, g – прискорення вільного падіння, яке в першому наближенні залежить від географічної широти місця і висоти над рівнем моря. Напрямок С. т. визначає вертикаль до даного місця.

Стаціонарний стан – стан системи, при якому значення деяких суттєвих для неї характерних величин (різних у різних випадках) не змінюються в часі. Рухома рідина (газ) знаходиться в С. с. (в стані усталеного руху), якщо у кожній точці простору швидкість рідини (газу) і інші характеристики потоку залишаються постійними.

Стисливість, об’ємна пружність – властивість твердих, рідких і газоподібних тіл під дією всебічного зовнішнього тиску змінювати свій об’єм зворотним чином, щоб після припинення дії зовнішнього тиску поновлювався початковий об’єм тіла.

Стефана – Больцмана закон – один з основних законів теплового випромінювання. Згідно С.–Б. з., повне енергія, яка випромінюється абсолютно чорним тілом, тобто енергія, що випромінюється за одиницю часу з одиниці площі поверхні цього тіла у всьому діапазоні частот від 0 до Ґ, пропорційна четвертій степені абсолютної температури Е₀ = s₀Т⁴, де s₀ = = (5,66961±0,00096)·10^–8 Вт/(м²·К⁴) – стала величина Стефана – Больцмана.

Стокс – позасистемна одиниця коефіцієнта кінематичної в’язкості. Позначається – Ст. 1 Ст = 10^–4 м²/с.

Ступінь чорноти – енергетична характеристика тіла випромінювача, рівна відношенню потоку власного випромінювання тіла до потоку випромінювання абсолютно чорного тіла при тій же температурі. Розрізняють спектральну С. ч., яка відповідає даній довжині хвилі (даній частоті) і інтегральну С. ч., яка відповідає спектру частот чи кінцевому його інтервалу.

Текучість рідини – величина зворотна динамічній в’язкості рідини. У Міжнародній системі одиниць (СІ) Т. виражається в Па^–1·с^–1.

Температура – один з основних параметрів стану, який характеризує тепловий стан системи. Т. усіх частин системи, що знаходиться у стані рівноваги термодинамічної, однакова. З молекулярно-кінетичної точки зору Т. рівноважної системи характеризується інтенсивністю теплового руху атомів, молекул і інших частинок, які утворюють систему. У цьому розумінні можна казати, що Т. характеризує ступінь нагріву тіла. У Міжнародній системі одиниць (СІ) Т. виражається в кельвінах (К).

Температурне випромінювання – те саме, що теплове випромінювання.

Температурний напір – різниця характерних температур двох середовищ, між якими відбувається теплообмін. Т. н. – один з основних факторів, які визначають інтенсивність теплообміну.

Температуропровідність, температуропровідності коефіцієнт – фізична величина, яка характеризує швидкість вирівнювання температури середовища при нестаціонарній теплопровідності. Т. а = l/(с_рr), де l – коефіцієнт теплопровідності середовища, а с_р і r – його питома теплоємність при постійному тиску і густині.

Теплова ізоляція – зовнішнє покриття теплових апаратів і трубопроводів, які призначаються для транспортування нагрітих рідин і газів, погано провідними теплоту матеріалами для зменшення втрат тепла в оточуюче середовище. Температура поверхні Т. і. не повинна перевищувати 45°С, а поверхнева густина теплового потоку через неї 230...290 Вт/м². Якість Т. і. матеріалів тим краща, чим менша їх теплопровідність.

Теплова напруга поверхні нагріву – відношення густини теплового потоку, який проходить крізь тепло сприймальну поверхню, до площі цієї поверхні.

Теплова рівновага (термічна рівновага) – стан термодинамічної системи, за якого всі її частини мають одну і ту ж температуру.

Теплове випромінювання – електромагнітне випромінювання, яке випускається тілами, що знаходяться у рівновазі термодинамічній. Т. в. залежить тільки від абсолютної температури Т і оптичних властивостей випромінюваного тіла. Основні характеристики Т. в. і поглинання тепла: променева спроможність тіла Е(n, Т), рівна спектральній густині його світності енергетичній під час Т. в., поглинальна спроможність тіла А(n, Т), рівна його спектральному коефіцієнту поглинання, тобто віднесеному до вузького інтервалу частот електромагнітних хвиль від n до n +Dn. Основний закон Т. в. – закон Кірхгофа, згідно з яким відношення променевої здатності тіла і його поглинальної спроможності залежить від природи тіла і є універсальною функцією частоти і температури: Е(n, Т)/А(n, Т) = Е₀(n, Т), де Е₀(n, Т) – променева здатність абсолютно чорного тіла. Згідно закону Планка Е₀(n, Т) = = 2phn²/{c²[exp(hn/kT) – 1]}, де h – стала Планка, k – стала Больцмана, с – швидкість світла у вакуумі.

Теплове розширення – зміна розмірів тіла під час його ізобарного нагріву. Кількісно Т. р. характеризується температурним коефіцієнтом об’ємного розширення b, який дорівнює відношенню зміни об’єму тіла при його ізобарному нагріві до прирощення температури: b = (1/V)(дV/дТ)_р, де V об’єм, Т – температура, р – тиск. Для твердих тіл поряд з b вводиться температурний коефіцієнт лінійного розширення a, рівний відношенню відносної зміни довжини тіла вздовж розглядуваного напрямку при ізобарному нагріві тіла до прирощення температури a = (1/ℓ)(дℓ/дТ)_р, де ℓ – довжина тіла. Для ізотропних тіл b = 3a.

Тепловий баланс – рівність між кількістю наявної теплоти і сумою корисно використаного тепла і тепла, що втрачається під час його використання. У відповідності з Т. б. виконують тепловий розрахунок теплообмінного агрегату (апарата). За Т. б. складеним на підставі випробовування агрегату, визначають його економічність.

Тепловий потік – відношення кількості теплоти, яка передається через розглядувану поверхню під час теплообміну, до тривалості передачі теплоти. Відношення Т. п. до площі поверхні називають густиною Т. п. У Міжнародній системі одиниць СІ Т. п. виражається у Вт, а густина Т. п.– у Вт/м². Вектором густини Т. п. називається вектор, проекція якого на довільний напрямок дорівнює густині Т. п., який проходить через площадку, нормальну до розглядуваного напрямку.

Тепловіддача – конвективний теплообмін рухомим середовищем і поверхнею розділу з іншим середовищем (твердим тілом, рідиною, газом). Інколи Т. тлумачать більш широко, включаючи до неї також і променевий теплообмін. Інтенсивність тепловіддачі a = dQ/(DtdS), деdQ – тепловий потік через елемент поверхні площею dS, а Dt – температурний напір між середовищем поверхнею. У Міжнародній системі одиниць СІ коефіцієнт Т. виражається у Вт/(м²·К).

Тепловміст – застарілий не рекомендований термін, який замінений терміном ентальпія.

Теплоємність – відношення кількості теплоти dQ, яка надається тілу (системі) при нескінченно малій зміні його стану у якому-небудь процесі, до відповідної зміни температури Т цього тіла С = dQ/dT. Відношення Т. до маси тіла М називають питомою Т.: с = С/М, а відношення Т. до кількості речовини – молярною Т. Сm = mс = mС/М, де m – молярна маса речовини. У залежності від процесу надходження теплоти Т. можуть бути ізохорною, ізобарною і ізотермічною.

Теплоносій – рухоме рідке чи газоподібне середовище, що використовується для здійснення процесу теплообміну.

Теплообмін – самочинний незворотний процес переносу енергії (у формі теплоти) у просторі з неоднорідним полем температури. У загальному випадку Т. може бути викликаний неоднорідністю полів інших фізичних величин, наприклад концентрацій (дифузійний тепловий ефект). Розрізняють конвективний теплообмін, променевий теплообмін і теплопровідність.

Теплообмінник (теплообмінний апарат) – апарат для передачі тепла із середовища з більш високою температурою (тіло, що гріє – теплоносій) до середовища з більш низькою температурою (тіло, що нагрівається). Т. поділяються на рекуператори, регенератори і змішувальні Т. У рекуперативних Т. теплота від гарячої речовини до більш холодної передається через стінку (парові котли, повітро- і водонагрівачі, конденсатори та ін.). У регенеративних Т. одна і та ж поверхня нагріву обмивається по черзі то гарячою, то холодною речовиною (регенератори мартенівських і склоплавильних печей, регенератори повітропідігрівачі доменних печей і котлоагрегатів). В апаратах змішування тепло передається за рахунок змішування холодної і нагрітої речовини (баштові охолоджувачі – градирні, скрубера, дегазатори та ін.).

Теплопередача – теплообмін між двома теплоносіями гарячим і холодним через тверду поверхню, яка розділяє їх. Інтенсивність Т. характеризується коефіцієнтом теплопередачі К = dQ/(DtdS), деdQ – тепловий потік через елемент поверхні площею dS, а Dt – температурний напір між теплоносіями. У Міжнародній системі одиниць СІ коефіцієнт Т. виражається у Вт/(м²·К).

Теплопровідність – один із видів теплообміну, при якому перенесення енергії у формі теплоти у нерівномірно нагрітому середовищі носить атомно-молекулярний характер (не пов’язаний з макроскопічним рухом середовища). Для ізотропного середовища справедливий закон Фур’є згідно з яким вектор q густини теплового потоку при Т. пропорційний і протилежний за напрямком градієнту температури Т: q = –lgradT, де l – коефіцієнт теплопровідності (теплопровідність),який залежить від хімічної природи середовища і його стану. У Міжнародній системі одиниць СІ l виражається в Вт/(м·К).

Теплота (кількість теплоти) – енергетична характеристика процесу теплообміну, яка вимірюється кількістю енергії, яку отримує (віддає) під час теплообміну розглядуване тіло (чи система). На відміну від внутрішньої енергії, Т. – функція процесу: кількість теплоти, наданої розглядуваному тілу, залежить не тільки від того який початковий і кінцевий стан тіла, але і від виду, процесу переходу (процесу надходження теплоти). Елементарна кількість теплоти dQ, яка надходить до тіла, дорівнює добутку теплоємності С тіла у розглядуваному процесі на відповідну малу зміну dT температури тіла: dQ = СdT.

Термодифузія – дифузійний процес обумовлений різницею температур; виникає у газовій суміші, яка знаходиться між гарячою і холодною стінками. Т. приводить до порушення однорідності суміші: один компонент (важкий) концентрується біля холодної стінки, а інший – біля гарячої. Т. використовується для розділу ізотопів вуглецю, азоту, кисню, урану. Т. відбувається і в рідких сумішах, але для їх розділення цей метод практично не застосовується.

Тертя внутрішнє – процес, який відбувається у твердих, рідких і газоподібних тілах під час їх деформації і такий, що призводить до незворотного розсіювання енергії тобто до її перетворення у внутрішню енергію. Внутрішнє Т. в рідинах називається в’язкістю.

Тиск – величина, яка характеризує інтенсивність сил, діючих на яку-небудь частину поверхні тіла за напрямком перпендикулярним до цієї поверхні. Т. визначається відношенням сили, рівномірно розподіленої по нормальній до цієї поверхні, до площі самої поверхні. У Міжнародній системі одиниць СІ Т. виражається в Па (паскалях) [1 Па = 1 Н/м²].

Тиск атмосферний – див. Атмосфера.

Тілесний кут – частина простору обмежена певною конічною поверхнею. Т. к. вимірюють площею, яка вирізається ним і становить частини сфери одиничного радіуса з центром у вершині кута, який співпадає з центром сфери. Одиниця виміру Т. к. стерадіан (ст). Повна сфера утворює Т. к. рівний 4p ст.

Турбулентна течія – течія рідини (чи газу) під час якої часинки рідини здійснюють неусталений хаотичний рух по складним траєкторіям. При Т. т. швидкість рідини і її тиск у кожній точці потоку хаотично пульсують. На відміну від ламінарної течії, при Т. т. відбувається інтенсивне перемішування рухомої рідини. Т. т. виникає внаслідок втрати стійкості ламінарної течії, при збільшенні числа Рейнольдса до певного значення Re_кр, яке називається критичним і характерним для даних умов течії. Наприклад, при течії рідини в круглій трубі Re » 2200.

Усталений режим, усталений рух – стан системи після закінчення перехідного процесу. В У. р. система може знаходитися у рівновазі, здійснювати вимушені коливання, автоколивання чи рухатися під дією незмінних подразнень.

Фаз правило – закон термодинаміки і фізичної хімії. Згідно Ф. п. для термодинамічної системи, яка знаходиться у стані рівноваги термодинамічної, співвідношення між кількістю фаз п, кількістю компонентів системи k і кількістю термодинамічних ступенів свободи q має вид: q = k – n + 2. З Ф. п. виходить, наприклад, що для однокомпонентної системи q = 3 – п, тобто така система не може містити більше трьох рівноважно-існуючих фаз (див. Потрійна точка).

Фаза у термодинаміці – сукупність усіх частин гетерогенної термодинамічної системи, обмежених поверхнями розділу, і такі що мають при відсутності зовнішніх силових полів однакові фізичні властивості в усіх своїх точках. Наприклад, суміш газів чи розчин складається з однієї Ф., а система лід – вода – водяна пара – з трьох.

Фазова рівновага – рівновага термодинамічна системи, яка складається з двох чи більше фаз. Умови Ф. р. у замкненій системі в усіх взаємно існуючих фазах системи повинні мати однакові значення тиску, температури хімічного потенціалу кожного з компонентів. Кількість фаз, які можуть одночасно знаходитися у Ф. р., визначається фаз правилом.

Фазовий перехід, фазове перетворення – речовини з однієї фази до іншої. Ф. п. відбувається, наприклад, при випаровуванні, кипінні, конденсації, кристалізації, плавленні та ін. процесах.

Флуктуація у фізиці – невпорядковане відхилення фізичних величин від їх середніх значень, обумовлена розривністю матерії (атомною структурою речовини, квантовою структурою випромінювання) і тепловим рухом частинок.

Хімічний потенціал – функція стану, яка використовується для аналізу гетерогенних термодинамічних систем із змінною кількістю частинок.

Цикл, круговий процес – термодинамічний процес, внаслідок якого робоче тіло повертається до попереднього стану.

Циркуляція води – рух в трубах води і пароводяної суміші. Ц. в. може бути природною, багатократною і однократною вимушеною. Вимушена Ц. в. створюється за допомогою насосів. Природна Ц. в. обумовлена різницею густин в опускних трубах і пароводяної суміші в підйомних кип’ятильних трубах.

Яскравості температура – характеристика випромінювання тіла, яке має суцільний оптичний спектр; визначається спектральною густиною енергетичної яскравості тіла. Я. т. дорівнює такій температурі абсолютно чорного тіла, при якій його спектральна густина енергетичної яскравості для певної довжини хвилі l₀ дорівнює спектральній густині енергетичної яскравості (для l = l₀) розглядуваного тіла.

Яскравість енергетична – потік випромінювання в одиниці тілесного кута у розглядуваному напрямку, віднесений до одиниці площі проекції на площину світної поверхні на площу перпендикулярну до цього напрямку. У Міжнародній системі одиниць СІ енергетична Я. виражається в Вт/ (ср·м²).