Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Русский язык. Учебное пособие по научному стилю речи для иностранных студентов
.pdf
Фазы и диаграммы фазового равновесия
Фаза – часть термодинамической системы, которая имеет определённый химический состав, внутреннее строение, набор свойств и
границу раздела. Фазы бывают твёрдыми, жидкими или газообразными. Фазы могут существовать как в чистых однокомпонентных материалах (например, жидкая и твёрдая медь), так и в многокомпонентных сложных по составу сплавах. Твёрдые фазы обладают в
случаях кристаллической решёткой, а в других являются аморфными.
Пример однофазного материала – латунь (твёрдый раствор цинка в
меди). Большинство углеродистых сталей состоит из двух фаз: твёрдого раствора углерода в железе и карбида железа. В стакане воды со
льдом две фазы – вода (жидкость) и лёд (твёрдая фаза). В стакане газированной воды со льдом три фазы – вода, лёд и пузырьки газа.
Диаграммы фазового равновесия описывают то, какие фазы при
какой температуре находятся в равновесии в зависимости от состава
системы. Такую диаграмму можно считать аналогом некоторой карты, на которой расположены различные фазы или их комбинации,
существующие при различных температурах в сплавах
разных соста-
вов (рисунок).
одних
Диаграмма фазового равновесия медь – серебро
Расплав меди с серебром представляет собой жидкую фазу при
любом соотношении между компонентами. При охлаждении могут
образовываться два типа твёрдых растворов. В сплаве, состоящем на
31
80 % из меди и на 20 % из серебра, при температуре 850 °С сущест-
вуют жидкость и β-фаза, представляющая собой твёрдый раствор на
основе меди. В сплаве этого же состава, но при более низкой температуре, к примеру 600 °С, в равновесии будут находиться две твёрдые фазы – богатая серебром фаза α и β-
фаза на основе меди. Выше
1000 °С сплав будет однофазным – жидким расплавом.
ЗАДАНИЯ
1. Прочитайте термины и терминологические сочетания, значения незнакомых
терминов определите по словарю.
Термодинамическая система, граница раздела, однокомпонентный
материал, многокомпонентный материал, углеродистая сталь,
аморфное тело, кристаллическое тело, фазовое равновесие, карбид
железа, латунь, расплав, сплав.
2. Определите корень следующих слов и подберите к ним однокоренные.
Газированный, набор, определённый, равновесие.
3. Подберите к данным существительным определения.
Состав, фаза, раствор.
4. Подберите к данным словам антонимы.
Внутренний, большинство, богатый.
5. Замените именные словосочетания глагольными по образцу.
Образец: получение металлов – получать металлы.
Зависимость от состава, расплав меди с серебром, существование
при различных температурах.
6. Замените глагольные словосочетания именными по образцу.
Образец: использовать металлы – использование металлов.
Описывать фазы, обладать кристаллической решёткой, образовывать два типа твёрдых растворов.
7. Вставьте в предложение предлоги.
… сплаве, состоящем … 80 % … меди, … температуре 850 °С су-
ществуют жидкость и β-фаза, представляющая собой твёрдый раствор … основе меди.
32
8. Вставьте в предложения данные ниже глаголы в нужной форме.
Фаза – часть термодинамической системы, которая … определённый химический состав, внутреннее строение, набор свойств и границу раздела.
Фазы … твёрдыми, жидкими или газообразными.
Твёрдые фазы … в одних случаях кристаллической решёткой, а в
других … аморфными.
Диаграммы фазового равновесия … то, какие фазы при какой
температуре … в равновесии в зависимости от состава системы.
Слова для
справок: бывать, обладать, описывать, находиться,
иметь, являться.
9. Найдите в тексте синтаксические конструкции, характерные для научной речи.
Что имеет что, что является чем, что бывает каким, что состоит из
чего, что представляет собой что, что обладает чем, что можно считать чем.
10. Составьте несколько предложений с конструкциями, данными в задании 9,
и знакомыми вам словами.
11. Прочитайте и запишите синонимичные конструкции.
Что имеет что = что обладает чем = что характеризуется чем;
что бывает каким = что находится в каком состоянии;
что состоит из чего = что имеет в своём составе что;
что представляет собой что = что является чем = что – это что.
12. Замените в данных предложениях конструкции синонимичными.
Фаза – часть термодинамической системы, которая имеет определённый химический состав, внутреннее строение, набор свойств и
границу раздела.
Фазы бывают твёрдыми, жидкими или газообразными.
Большинство углеродистых сталей состоит из двух фаз: твёрдого
раствора углерода в железе и карбида железа.
Расплав меди с серебром представляет собой жидкую фазу при
любом соотношении между компонентами
.
13. Составьте несколько предложений с синонимичными конструкциями, дан-
ными в задании 11, и знакомыми вам словами.
33
14. Замените в данных предложениях активные конструкции пассивными и на-
оборот.
Диаграммы фазового равновесия описывают то, какие фазы при
какой температуре находятся в равновесии в зависимости от состава
системы.
Диаграмму фазового равновесия можно считать аналогом некоторой карты.
15. Замените простые предложения c причастными оборотами сложными опре-
делительными со словом который и наоборот.
В сплаве, состоящем на 80 % из меди, при температуре 850 °С
существуют жидкость и β-фаза, представляющая твёрдый раствор на
основе меди.
Фаза – часть термодинамической системы, которая имеет определённый химический состав, внутреннее строение, набор свойств и
границу раздела.
16. Замените простое предложение сложным, используя нужный союз.
При охлаждении расплава меди с серебром могут образовываться
два типа твёрдых растворов.
17. Замените сложное предложение простым.
Такую диаграмму можно считать аналогом некоторой карты, на
которой расположены различные фазы или их комбинации, существующие при различных температурах в сплавах разных составов.
18. Преобразуйте два простых предложения в сложное, используя нужный союз
или союзное слово.
Диаграмму фазового равновесия можно считать аналогом некоторой
карты. На ней расположены различные фазы или их комбинации, существующие при различных температурах в сплавах разных составов.
19. Составьте предложение с данными словами.
Жидкая, любое, медь, между, компоненты, представлять собой,
при, расплав, с, серебро, соотношение, фаза.
20. Укажите в данных предложениях главные члены (субъект и предикат).
Фаза – часть термодинамической системы, которая имеет определённый химический состав, внутреннее строение, набор свойств и
границу раздела.
34
Пример однофазного материала – латунь.
Диаграмму фазового равновесия можно считать аналогом некоторой карты, на которой расположены различные фазы или их комбинации, существующие при различных температурах в сплавах разных составов.
21.Замените данные словосочетания предложениями с субъектом и предикатом.
Образец: прозрачность стекла – стекло прозрачно.
Аморфность фаз, твёрдость фаз, зависимость фаз от состава системы.
22. Поставьте вопросы к выделенным словам и частям предложений.
Фаза – часть термодинамической системы, которая имеет определённый химический состав, внутреннее строение, набор свойств
и границу раздела.
Расплав меди с серебром представляет собой жидкую фазу при
любом соотношении между компонентами.
При охлаждении расплава меди с серебром могут образовываться
два типа твёрдых растворов.
В сплаве, состоящем на 80 % из меди и на 20 % из
серебра, при
температуре 850 °С существуют жидкость и β-фаза, представляющая
твёрдый раствор на основе меди.
Такую диаграмму можно считать аналогом некоторой карты, на
которой расположены различные фазы или их комбинации.
23. Продолжите предложения.
Фаза – это часть термодинамической системы, которая …
Фазы бывают …
Фазы могут существовать …
Твёрдые фазы обладают в одних случаях …, а в других являются …
Пример однофазного материала – …
Пример двухфазного материала – …
Пример трёхфазного материала – …
Диаграммы фазового равновесия описывают то, какие фазы при
какой температуре …
Эти диаграммы можно считать …
Расплав меди с серебром представляет собой …
охлаждении расплава …
При
При температуре выше 1000 °С…
35
24. Укажите части текста, в которых говорится:
а) о фазах и их особенностях;
б) об одно-, двух- и трёхфазных материалах;
в) о диаграммах фазового равновесия;
г) об изменении фазового состояния сплава меди с серебром при
различных температурах.
25. Сократите информацию абзаца, выделив основной тезис.
Расплав меди с серебром представляет собой жидкую фазу при
любом соотношении между компонентами. При охлаждении могут
образовываться два типа твёрдых растворов. В сплаве, состоящем на
80 % из меди и на 20 % из серебра, при температуре 850 °С существуют жидкость и β-фаза, представляющая собой твёрдый раствор на
основе меди. В сплаве этого
же состава, но при более низкой температуре, к примеру 600 °С, в равновесии будут находиться две твёрдые фазы: богатая серебром фаза α и β-фаза на основе меди. Выше
1000 °С сплав будет однофазным – жидким расплавом.
26. Ответьте на вопросы по содержанию текста.
1) Что такое фаза?
2) Какими бывают фазы?
3) В каких материалах могут существовать фазы?
4) Какими бывают твёрдые фазы?
5) Какие примеры одно-, двух- и трёхфазных материалов вы знаете?
6) Что описывают диаграммы фазового равновесия?
7) Чем можно считать такие диаграммы?
8) Что представляет собой расплав меди с серебром?
9) Как изменяется фазовое состояние
сплава меди с серебром при
различных температурах?
10) Какую важную для материаловедов информацию можно по-
лучить, используя диаграммы фазового равновесия?
27. Кратко изложите содержание текста.
36
Образование зародышей при фазовых переходах
Если вещество находится в метастабильном состоянии, то рано
или поздно оно перейдёт в другое – устойчивое. Например, переохлаждённый пар с течением времени конденсируется в жидкость; перегретая жидкость превращается в пар. Этот переход совершается
следующим образом. В однородной фазе благодаря флуктуациям образуются небольшие скопления другой фазы; например, в паре обра
зуются капельки жидкости. Если пар является устойчивой фазой, то
эти капельки всегда неустойчивы и с течением времени исчезают.
Если же пар переохлажден, то при достаточно больших размерах
появившихся в нём капелек последние оказываются устойчивыми и с
течением времени будут продолжать расти, становясь центрами конденсации пара. Достаточно большие размеры капельки
для того, чтобы скомпенсировать энергетически невыгодный эффект
появления поверхности раздела между жидкостью и паром.
Следует иметь в виду, что описываемый механизм образования
новой фазы может реально осуществляться лишь в достаточно чистом веществе. На практике же центрами образования новой фазы
обычно являются всякого рода неоднородности: пылинки, ионы, тугоплавкие включения
и т.п.
Таким образом, существует определённый минимальный критический размер, которым должен обладать возникающий в метастабильной фазе, как говорят, зародыш новой фазы, для того чтобы он
стал центром образования этой фазы. Поскольку для размеров, которые меньше и больше критического, устойчива одна или другая фаза,
то «критический зародыш»
находится в неустойчивом равновесии с
метастабильной фазой. Начало фазового перехода определяется вероятностью возникновения зародышей минимально необходимого
размера.
необходимы
-
ЗАДАНИЯ
1. Прочитайте термины и терминологические сочетания, значения незнакомых
терминов определите по словарю.
Метастабильное состояние, флуктуация, конденсация, зародыш,
фазовый переход, устойчивая / неустойчивая фаза, тугоплавкие
включения.
2. Определите корень следующих слов и подберите к ним однокоренные.
37
Скопление, капелька, осуществляться, размер, пылинка, зародыш,
поверхность.
3. Определите значения приставок в данных словах.
Метастабильный, переохлаждать.
4. Подберите к данным словам синонимы.
Поскольку, устойчивый, исчезать, появление, необходимый.
5. Замените именные словосочетания глагольными по образцу.
Образец: получение металлов – получать металлы.
Образование новой фазы, переход в другое состояние, превраще-
ние в пар.
6. Замените глагольные словосочетания именными по образцу.
Образец: использовать металлы – использование металлов.
Компенсировать невыгодный эффект, возникать в фазе, обладать
минимальным критическим размером, образовывать скопления другой фазы.
7. Вставьте в предложение предлоги.
Поскольку … размеров, которые меньше и больше критического,
устойчива одна или другая фаза, то «критический зародыш» находится … неустойчивом равновесии … метастабильной фазой.
8. Вставьте в предложения данные ниже глаголы в нужной форме.
Если вещество … в метастабильном состоянии, то рано или поздно оно … в другое – устойчивое.
В однородной фазе … благодаря флуктуациям небольшие скопления другой фазы.
На практике центрами образования новой фазы обычно … всякого
рода неоднородности.
Начало фазового перехода … вероятностью возникновения зародышей минимально необходимого размера.
Слова для справок: определяться, являться, образовываться,
пе-
рейти, находиться.
38
9. Найдите в тексте синтаксические конструкции, характерные для научной речи.
Что находится в каком состоянии, что необходимо для чего, что
переходит во что, что определяется чем, что находится в равновесии
с чем, что обладает чем, что осуществляется где (в чём).
10. Составьте несколько предложений с конструкциями, данными в задании 9, и
знакомыми вам словами.
11. Прочитайте и запишите синонимичные конструкции.
Что переходит во что = происходит переход чего во что = что превращается во что;
что обладает чем = что имеет что;
что находится в каком состоянии = что каково;
что определяется чем = что характеризуется чем.
12. Замените в данных предложениях конструкции синонимичными.
Перегретая жидкость превращается в пар.
Зародыш новой фазы должен обладать минимальным критическим размером.
Если вещество находится в метастабильном состоянии, то рано
или поздно оно перейдёт в другое – устойчивое.
Начало фазового перехода определяется вероятностью возникновения зародышей минимально необходимого размера.
13. Составьте несколько предложений с синонимичными конструкциями, дан-
ными в задании 11, и знакомыми вам словами.
14. Определите, какая конструкция (пассивная или активная) использована в
данном предложении, и замените её на противоположную.
Начало фазового перехода определяется вероятностью возникновения зародышей минимально необходимого размера.
15. Замените простые предложения c причастными оборотами или причастиями
сложными определительными со словом который.
При достаточно больших размерах появившихся в паре капелек
последние оказываются устойчивыми и с течением времени будут
продолжать расти и становится центрами конденсации пара.
Перегретая жидкость превращается в пар.
16. Замените сложные предложения простыми.
39
Достаточно большие размеры капельки необходимы для того,
чтобы скомпенсировать энергетически невыгодный эффект появления поверхности раздела между жидкостью и паром.
Если же пар переохлажден, то при достаточно больших размерах
появившихся в нём капелек последние оказываются устойчивыми и с
течением времени будут продолжать расти, становясь центрами конденсации пара.
17. Преобразуйте два простых предложения в сложное, используя нужный союз
или союзное слово.
Существует определённый минимальный критический размер.
Этим размером должен обладать возникающий в метастабильной
фазе зародыш новой фазы.
18. Передайте содержание предложения, используя деепричастный оборот.
Капельки с течением времени будут продолжать расти и становиться центрами конденсации пара.
19. Составьте предложения с данными словами.
В, время, жидкость, конденсироваться, с течением, пар, переохлаждённый.
Вероятность, возникновение, зародыши, минимально, начало, необходимый, определяться, переход, размер, фазовый.
20. Укажите в данных предложениях главные члены (субъект и предикат).
Капельки всегда неустойчивы и с течением времени исчезают.
Достаточно большие размеры капельки необходимы для того,
чтобы скомпенсировать энергетически невыгодный эффект появления поверхности раздела между жидкостью и паром.
Если пар переохлажден, то при достаточно больших размерах
появившихся в нём капелек последние оказываются устойчивыми и с
течением времени будут продолжать расти, становясь
центрами кон-
денсации пара.
21. Поставьте вопросы к выделенным частям предложений.
При достаточно больших размерах появившихся в паре капелек
последние оказываются устойчивыми и с течением времени будут
продолжать расти и становиться центрами конденсации пара.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]