 |
Таблица 25: Внутренние давления при сопротивлении и сжатии
|
|
|
|
Таблица 25: Внутренние давления при сопротивлении и сжатии
(область давления Бриджмена)
| P0(M кг/см2) | P0(M кг/см2) |
| Сжатие | Сопр. | Сжатие | Сопр. |
| Be | 571-856 | Pd | 1004-1506 | ||
| Na | 33. 6-50. 4 | 33. 6-50. 4-134. 4 | Ag | 577-x | 577-866 |
| Al | 376-564 | 564-1128 | Cd | 246-x | 246-554 |
| K | 18. 8 | x-37. 6 | In | 236-354 | |
| V | 913-x | Sn | 226-453 | ||
| Cr | x-913 | x-457 | Ta | 1206-x | |
| Mn | 293-1172 | 586-1172 | W | ||
| Fe | 913-1370 | Ir | 1338-2007 | ||
| Ni | 913-1370 | 913-1370 | Pt | ||
| Cu | 845-1266 | Au | 650-867 | ||
| Zn | 305-610 | Tl | x-253 | 169-x | |
| As | 274-548 | 274-548-822 | Pb | 221-331 | 165-441 |
| Nb | 897-1196 | Bi | 165-331 | x-662 | |
| Mo | 1442-2121 | Th | 313-626 | 626-1565 | |
| Rh | U | 578-1156 | 419-838 |
Разница между двумя колонками таблицы не должна удивлять. Атомные вращения, определяющие коэффициенты axy, одинаковы в обоих случаях, но возможные величины коэффициентов обладают значительной областью изменчивости, а влияния, действующие на величины коэффициентов, не идентичны. В свете участия электронов в связи с сопротивлением и больших влияний загрязнения ни один из этих факторов не входит в отношения объема, и некоторая разница давлений, при которых совершаются переходы, может считаться нормальной. Сейчас отсутствуют объяснения тех случаев, в которых внутренние давления, указанные результатами измерений сжатия и сопротивления, широко разбросаны, но можно предположить разницу в образцах.
Таблица 26 сравнивает относительные сопротивления, вычисленные из уравнения 10-2 с результатами Бриджмена для некоторых типичных элементов. Данные представляются в той же форме, что и в таблицах сжимаемости главы 4 для сравнения между двумя наборами результатов. Они включает коэффициенты azy для каждого элемента, а не внутренние давления; соответствующие давления доступны в таблице 25. Как и в таблицах сжимаемости, величины выше давлений перехода вычислены относительно наблюдаемой величины, принятой за уровень отсчета. Используемая величина отсчета указывается символом R, следующим за цифрой, приведенной в колонке “вычисленное”.
|
|
|
Таблица 26: Относительное сопротивление под давлением
| Давление | Выч. | Набл. | Выч. | Набл. | Выч. | Набл. | Выч. | Набл. |
| (M кг/см2) | W | Pt | Rh | Cu |
| 4-8-3 | 4-8-2 | 4-8-2 | 4-8-1¹ /2 |
| 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | ||||||||||
| 0, 989 | 0, 987 | 0, 985 | 0, 981 | 0, 986 | 0, 984 | 0, 984 | 0, 982 | ||||||||||
| 0, 977 | 0, 975 | 0, 971 | 0, 963 | 0, 973 | 0, 968 | 0, 969 | 0, 965 | ||||||||||
| 0, 966 | 0, 963 | 0, 957 | 0, 947 | 0, 960 | 0, 953 | 0, 954 | 0, 949 | ||||||||||
| 0, 955 | 0, 951 | 0, 943 | 0, 931 | 0, 947 | 0, 939 | 0, 940 | 0, 934 | ||||||||||
| 0, 945 | 0, 940 | 0, 929 | 0, 916 | 0, 934 | 0, 925 | 0, 925 | 0, 920 | ||||||||||
| 0, 934 | 0, 930 | 0, 916 | 0, 903 | 0, 922 | 0, 912 | 0, 912 | 0, 907 | ||||||||||
| 0, 924 | 0, 920 | 0, 903 | 0, 891 | 0, 910 | 0, 900 | 0, 898 | 0, 895 | ||||||||||
| 0, 914 | 0, 911 | 0, 890 | 0, 880 | 0, 897 | 0, 889 | 0, 885 | 0, 884 | ||||||||||
| 0, 904 | 0, 903 | 0, 878 | 0, 870 | 0, 886 | 0, 880 | 0, 872 | 0, 875 | ||||||||||
| 0, 894 | 0, 895 | 0, 866 | 0, 861 | 0, 875 | 0, 872 | 0, 859 | 0, 866 |
| Ni 4-8-1 4-8-1¹ /2 | Fe 4-8-1 4-8-1¹ /2 | Pd 4-6-2 4-6-3 | Zn 4-4-1 4-4-2 |
|
|
|
| 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | 1, 000 | ||||||||||
| 0, 978 | 0, 982 | 0, 978 | 0, 977 | 0, 980 | 0, 980 | 0, 938 | 0, 937 | ||||||||||
| 0, 960 | 0, 965 | 0, 958 | 0, 956 | 0, 961 | 0, 960 | 0, 881 | 0, 887 | ||||||||||
| 0, 946 | 0, 948 | 0, 937 | 0, 936 | 0, 943 | 0, 942 | 0, 836 | 0, 847 | ||||||||||
| 0, 933 | 0, 933 | 0, 918 | 0, 919 | 0, 925 | 0, 925 | 0, 810 | 0, 812 | ||||||||||
| 0, 919 | 0, 918 | 0, 901 | 0, 903 | 0, 907 | 0, 909 | 0, 786 | 0, 783 | ||||||||||
| 0, 907 | 0, 904 | 0, 889 | 0, 888 | 0, 891 | 0, 894 | 0, 762 | 0, 756 | ||||||||||
| 0, 894 | 0, 892 | 0, 875 | 0, 875 | 0, 880 | 0, 881 | 0, 740 | 0, 733 | ||||||||||
| 0, 882 | 0, 880 | 0, 864 | 0, 862 | 0, 868 | 0, 862 | 0, 719 | 0, 713 | ||||||||||
| 0, 870 | 0, 869 | 0, 853 | 0, 851 | 0, 858 | 0, 858 | 0, 699 | 0, 695 | ||||||||||
| 0, 858 | R | 0, 858 | 0, 841 | R | 0, 841 | 0, 847 | R | 0, 847 | 0, 679 | R | 0, 679 |
В тех случаях, когда правильное распределение коэффициентов azy и внутренних давлений выше точки перехода неопределенно указывается соответствующими величинами сжимаемости, выборки из вероятных величин обязательно базируются на эмпирических измерениях, следовательно, им присуща некоторая степень неопределенности. Поэтому согласованность между экспериментальными и полу-теоретическими величинами в данной области сопротивления подтверждает лишь экспоненциальное отношение в уравнении 10-2 и не обязательно подтверждает вычисленные удельные величины. С другой стороны, теоретические результаты ниже точек перехода довольно точные, особенно когда указанные внутренние давления подкрепляются результатами измерений сжимаемости. На этом основании степень согласованности между теорией и наблюдением у величин, применимых к элементам, сохраняющим те же внутренние давления в области давлений измерений Бриджмена вплоть до 100. 000 кг/см2, указывает на точность экспериментов. Следовательно, указанная точность согласуется с оценками, сделанными раньше на основе других критериев.
|
|
|
Поскольку разные формы уравнения сжимаемости pv2= k (уравнение 4-4) и уравнения давления-сопротивления p2R = k (уравнение 10-1) требуются общим обратным отношением между пространством и временем, обусловленным постулатами теории Обратной Системы, одновременная проверка двух уравнений – значимое прибавление к массе свидетельств, подтверждающих правомочность обратного отношения - краеугольного камня количественного выражения теории вселенной движения.
Глава 11
Термоэлектрические свойства
Как говорилось в главе 9, эквивалентное пространство, в котором происходит температурное движение атомов материи, содержит концентрацию электронов, величина которой, в первом примере, определяется коэффициентами, не зависящими от температурного движения. В температурном процессе атомы движутся в пространстве электрона и в эквивалентном пространстве продолжений. Если итоговое временное смещение атомов материи создает временной континуум, в котором могут двигаться электроны (единицы пространства), часть атомного движения сообщается электронам. Следовательно, температурное движение в регионе времени постепенно приходит к равновесию между движением материи в пространстве и движением пространства (электронами) в материи.
Особо следует подчеркнуть, что движение электронов в материи является частью температурного движения, а не чем-то отдельным. Масса m достигает температуры T, когда действующая энергия температурного движения достигает соответствующего уровня. С этой точки зрения неважно, является ли энергия движением массы в эквивалентном пространстве, движением пространства (электронов) в материи или комбинацией обоих. В предыдущих обсуждениях гипотезы о том, что теплопроводность в металлах возникает за счет движения электронов, выдвигалось следующее возражение. Отсутствует указание на любое приращение удельной теплоты, возникающее из-за температурной энергии электронов. Развитие теории Обратной Системы обеспечивает не только прочную теоретическую основу для того, что ранее было не более чем гипотезой (электронная природа процесса проводимости), но и отвечает на это возражение. Движение электронов не влияет на удельную теплоту потому, что оно не прибавляется к температурному движению атомов; это неотъемлемая часть комбинации движения, определяющая величину удельной теплоты.
|
|
|
Поскольку коэффициенты, определяющие выхватывание электрона из окружающей среды и его исчезновение, не зависят от природы материи и количества температурного движения, равновесная концентрация одинакова в любом изолированном проводнике, не взирая на материал, из которого сделан проводник, температуру или давление. Однако все эти факторы входят в определение температурной энергии на электрон. Подобно тому, как давление газа в закрытом контейнере зависит от числа молекул и средней энергии на молекулу, электрическое напряжение в изолированном проводнике определяется числом электронов и средней энергией на электрон. В таком изолированном проводнике концентрация электронов постоянна. Следовательно, электрическое напряжение пропорционально температурной энергии на электрон.
Уровень энергии, при котором электроны пребывают в температурном равновесии с атомами проводника, зависит от материала, из которого сделан проводник. Если два проводника разного состава, скажем, меди и цинка, входят в контакт, разница уровня энергии электрона будет проявляться как разность напряжений. Электроны будут течь от проводника с более высоким (более отрицательным) напряжением, цинка, к меди до тех пор, пока достаточное число электронов преобразуется для приведения двух проводников к одному и тому же напряжению. Тогда существует равновесие между меньшим числом электронов с относительно высокой энергией в цинке и большим числом электронов с относительно низкой энергией в меди.
В этом примере допускается, что напряжению в проводниках позволяется достигать равновесия. Более интересные и значимые эффекты создаются тогда, когда равновесие не устанавливается. Например, постоянный ток может проходить через два проводника. Если поток электронов течет от цинка к меди, электроны покидают цинк с относительно высоким напряжением, превалирующим в этом проводнике. В данном случае низкое напряжение электронов в медном проводнике не может уравновешиваться увеличением концентрации электронов, поскольку все электроны, входящие в медь при условиях устойчивого потока, проходят сквозь него. Следовательно, в процессе приспособления к новому окружению входящие электроны теряют часть содержащейся в них энергии. Разница проявляется как теплота, и температура вблизи соединения цинк-медь повышается. Если отрезок рассматриваемого проводника является частью цепи, в которой электроны возвращаются к цинку, процесс превращается в соединение медь-цинк. Здесь уровень энергии входящих электронов повышается для приспособления к более высокому напряжению цинка, и для обеспечения приращения энергии электронов поглощается тепло из окружающей среды. Этот феномен известен как эффект Пелтиера.
|
|
|
В эффекте Пелтиера течение тока создает разницу между температурами в двух соединениях. Эффект Сибека – это обратный процесс. Здесь разница температуры между двумя соединениями вынуждает ток течь по цепи. В нагретом соединении увеличение температурной энергии повышает напряжение проводника с высокой энергией, цинка, больше, чем напряжение проводника с низкой энергией, медь. Потому что размер приращения пропорционален общей энергии. Следовательно, ток течет от цинка к меди, к соединению с низкой температурой. Результат такого соединения аналогичен эффекту Пелтиера. Таким образом, итоговый результат – передача тепла от горячего соединения к холодному.
В обсуждении в данном томе термин “электрический ток” относится к движению незаряженных электронов по проводникам, а термин “более высокое напряжение” относится к большей силе t/s2, возникающей за счет большей концентрации электронов или эквиваленту большей энергии на электрон. Этот поток электронов противоположен традиционно приписываемому и сомнительному “направлению потока тока”, используемому в большей части литературы об электрическом токе. Сначала открытия данной работы выражались в привычных терминах, хотя в некоторых случаях открытия предлагают улучшение терминологии. Однако в настоящем примере не представляется, что любая полезная цель служила бы введению неуместной ошибки в объяснение, основной целью которого является прояснение отношений, запутанных в результате ошибок другого вида.
Третий термоэлектрический феномен – эффект Томсона, который возникает тогда, когда ток течет через проводник с существующим температурным градиентом. Результат – передача тепла либо с градиентом температуры, либо вопреки ему. Здесь энергия электронов в теплой секции проводника либо больше, либо меньше, чем в холодной секции, в зависимости от термоэлектрических характеристик материала проводника. Давайте рассмотрим случай, когда энергия больше в теплой секции. Электроны, пребывающие в температурном равновесии с температурно движущейся материей в этой секции, обладают относительно высоким содержанием энергии. Эти энергетические электроны переносятся потоком тока в холодную секцию проводника. Здесь им приходится терять энергию, чтобы прийти к температурному равновесию с относительно холодной материей проводника, поэтому они отдают тепло окружающей среде. Если ток переворачивается, низкоэнергетические электроны из холодной секции проводника текут в теплую секцию, где для достижения равновесия поглощают энергию из окружающей среды. Оба процесса работают поочередно, если материал проводника принадлежит к классу веществ, у которых действующее напряжение уменьшается при повышении температуры. Также имеются вещества, у которых реакция напряжения на приращение температуры меняет направление на определенном уровне температуры. Когда имеет место изменение такого вида, происходит аналогичный переворот эффекта Томсона.
Количественная мера способности создавать термоэлектрические эффекты – это термоэлектрическая мощность разных проводящих материалов. Это электрическое напряжение, выраженное либо относительно эталонного вещества, обычно свинца, либо как абсолютная величина, измеренная в проводящем материале. Ни теоретическое изучение, ни экспериментальные измерения недостаточно продвинуты для того, чтобы выполнить количественное сравнение теории с экспериментальными результатами, но из теоретических допущений можно вывести некоторые общие соображения, включаемые в количественное определение.
Основное различие между температурным движением электронов и движением атомов в материи состоит в положении начального уровня или нулевой точки. Нуль для температурного движения атомов – это состояние равновесия, в котором атом стационарен в трехмерной координатной системе отсчета, потому что движение, придаваемое атому последовательностью естественной системы отсчета, уравновешивается противоположно направленным гравитационным движением. С другой стороны, нуль для температурного движения электронов, величина движения электронов при отсутствии температурного движения, - это натуральный нуль, который в контексте стационарной системы отсчета является единицей скорости, скоростью света. Мера энергии движения электрона в материи – это отклонение скорости вверх или вниз от единичного уровня.
Совпадение нулевых уровней энергии положительного и отрицательного движения электронов объясняет, почему термоэлектрический эффект является последовательным феноменом, в котором нулевой уровень – это просто точка в непрерывной последовательности величин, а не прерывистым феноменом, таким как сопротивление потоку тока. Разница между малой скоростью положительного электрона и малой скоростью отрицательного электрона относительно мала и пребывает в пределах того, что может достигаться изменением условий, которому подвергается проводник. Следовательно, изменение условий может переворачивать движение. Но вещество, являющееся проводником в одной области температуры или давления, не становится изолятором в другой области, поскольку положительный нуль эквивалентен отрицательной бесконечности, а не отрицательному нулю. И, как следствие, в применении к атомному движению, между малой положительной температурной скоростью и малой отрицательной скоростью имеется огромный промежуток.
Положительный или отрицательный статус движения электронов определяется положением, которое взаимодействующий атом занимает в своей группе вращения, так же как и действующее электрическое смещение атома. Каждая из групп вращения состоит из двух делений, положительных с точки зрения атома, за которыми следуют два отрицательных деления. Но поскольку электрон – это единичная вращающаяся система, а не двойная система атомного типа, в применении к электрону разные подразделения атомных серий уменьшаются на половину размера. Поэтому в электронных процессах перевороты от положительного к отрицательному происходят на границе каждого деления, а не каждую секунду.
Определение каждого элемента как положительного или отрицательного с термоэлектрической точки зрения обязательно подвергается некоторым оценкам, поскольку, как уже упоминалось, некоторые элементы положительные в одной температурной области и отрицательные в другой. Разумно хорошая проверка теоретических выводов может осуществляться посредством сравнения знака термоэлектрической мощности, наблюдаемой при 0º С, со статусом элементов, для которых имеются термоэлектрические данные, доступные в одной из последних подборок. Таблица
27 представляет такое сравнение, опуская элементы Деления I со смещениями 1 и 2.
|
|
|
