Методические указания к лабораторным работам №1,2,3 для студентов физико-технического факультета Екатеринбург 1993 (стр. 3 из 16)
Íà ñâîéñòâà âåùåñòâà, íàõîäÿùåãîñÿ â êðèòè÷åñêîì ñîñ-òîÿíèè, ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå îêàçûâàþò ôëóêòóàöèè ïëîò-íîñòè (ìåñòíûå ðàçðåæåíèÿ è óïëîòíåíèÿ, âîçíèêàþùèå â ðåçóëüòàòå òåïëîâîãî äâèæåíèÿ ìîëåêóë).  êðèòè÷åñêîé òî÷-êå, ãäå îáúåìíàÿ óïðóãîñòü âåùåñòâà îáðàùàåòñÿ â íóëü, èç-ìåíåíèå ïëîòíîñòè ïðàêòè÷åñêè íå ñîïðîâîæäàåòñÿ èçìå-íåíèåì äàâëåíèÿ, âñëåäñòâèå ÷åãî âåëè÷èíà ôëóêòóàöèé ÷ðåç-âû÷àéíî âîçðàñòàåò. Îáóñëîâëåííàÿ òàêèìè áîëüøèìè ôëóê-òóàöèÿìè îïòè÷åñêàÿ íåîäíîðîäíîñòü âåùåñòâà ïðèâîäèò ê ÿâëåíèþ êðèòè÷åñêîé îïàëåñöåíöèè, ò.å. ê ÿâëåíèþ ñèëüíîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà. Âäàëè îò êðèòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ ñæè-ìàåìîñòü æèäêîñòè ìàëà, ôëóêòóàöèè ïëîòíîñòè íåçíà÷è-òåëüíû è ðàññåÿíèå ñâåòà ñëàáîå.
1.1. Ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ êðèòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ âåùåñòâ
Ñðåäè ìåòîäîâ îïðåäåëåíèÿ êðèòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ âå-ùåñòâ ìîæíî îòìåòèòü ñëåäóþùèå [3]:
- èçìåðåíèÿ ïðè ïîÿâëåíèè è èñ÷åçíîâåíèè ìåíèñêà;
èç Ð - V - Ò äàííûõ â òî÷êå,
ãäå
- ïî èñ÷åçíîâåíèþ êðèòè÷åñêîé îïàëåñöåíöèè;
- ýêñòðàïîëÿöèÿ çàâèñèìîñòè äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïà-ðà Ðs îò òåìïåðàòóðû Ðs=F(Òs);
- ïî ïðàâèëó ïðÿìîëèíåéíîãî äèàìåòðà;
- ïî ðàññåÿíèþ ñâåòà;
- ïî ñêîðîñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ çâóêà;
- ïî èçìåðåíèÿì òåïëîåìêîñòè.
Íàèáîëåå ÷àñòî èñïîëüçóåòñÿ ïåðâûé ìåòîä. Ðàññìîòðå-íèåì ýòîãî ìåòîäà ìû è îãðàíè÷èìñÿ.
Ïðè ïðîâåäåíèè îïûòîâ âáëèçè êðèòè÷åñêîé òî÷êè è ïðè èõ èíòåðïðåòàöèè íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ðÿä ñïåöèôè÷åñêèõ ôàêòîðîâ. Ýòî - ïðåæäå âñåãî ìàëàÿ ñêîðîñòü óñòàíîâëåíèÿ ðàâíîâåñèÿ è áîëüøàÿ ñæèìàåìîñòü. Íàëè÷èå áîëüøîé ñæèìàåìîñòè ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó èçìåíåíèþ ïëîò-íîñòè ïî âûñîòå ñîñóäà. Ìàêðîñêîïè÷åñêèå ãðàäèåíòû ïëîò-íîñòè âáëèçè êðèòè÷åñêîé òî÷êè, âîçíèêàþùèå ïîä äåé-ñòâèåì ñèë ãðàâèòàöèè, íàáëþäàëèñü ìíîãèìè èññëåäîâà-òåëÿìè. Ýòîò ýôôåêò õîðîøî èçó÷åí ëèøü â ïîñëåäíèå ãîäû è â áîëüøèíñòâå ïðåæíèõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîò íå ó÷è-òûâàëñÿ.
Ãðàäèåíò äàâëåíèÿ ïî âûñîòå èçìåðèòåëüíîé êàìåðû
(1.2)Åñëè òåìïåðàòóðà ïî îáúåìó êàìåðû ïîñòîÿííà, òî ãðà-äèåíò ïëîòíîñòè ïî âûñîòå
(1.3)Ìàëîñòü çíà÷åíèé
â êðèòè÷åñêîé òî÷êå îáúÿñ-íÿåò ñóùåñòâîâàíèå áîëüøèõ ãðàäèåíòîâ ïëîòíîñòè.Áîëüøîå âðåìÿ óñòàíîâëåíèÿ ðàâíîâåñèÿ ñâÿçàíî ñî ñòðóêòóðíûìè èçìåíåíèÿìè, îáóñëîâëåííûìè ðîñòîì ôëóê-òóàöèè ïëîòíîñòè. Áîëüøèíñòâî àâòîðîâ, ïðîèçâîäèâøèõ âèçóàëüíûå íàáëþäåíèÿ ïðè ïåðåõîäå ñèñòåìû ÷åðåç êðèòè-÷åñêóþ òî÷êó, ñ÷èòàåò, ÷òî ïðè èíòåíñèâíîì ïåðåìåøèâàíèè èëè äëèòåëüíîì òåðìîñòàòèðîâàíèè áåç ïåðåìåøèâàíèÿ âñå ÿâëåíèÿ, ñâÿçàííûå ñ ïåðåõîäîì ñèñòåì ÷åðåç êðèòè÷åñêóþ îáëàñòü ïðè íàãðåâàíèè, âîñïðîèçâîäÿòñÿ â îáðàòíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðè îõëàæäåíèè, è òåìïåðàòóðû èñ÷åçíîâåíèÿ è ïîÿâëåíèÿ ìåíèñêà îäèíàêîâû. Ïðèìåíåíèå ïåðåìåøèâà-íèÿ, êàê óêàçûâàåò Â.Ï.Ñêðèïîâ [4], ïðèâîäèò ê âûðàâíèâà-íèþ ïëîòíîñòè âäîëü êàìåðû è ñîîòâåòñòâóåò "âûêëþ÷åíèþ" ãðàâèòàöèîííîãî ïîëÿ. Ïðåêðàùåíèå ðàçìåøèâàíèÿ ñîîòâåò-ñòâóåò "âêëþ÷åíèþ" ãðàâèòàöèîííîãî ïîëÿ è îáóñëàâëèâàåò íåðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ïî âûñîòå êàìåðû.