Уравнение состояния жидкости

Увеличение объема плавления нарушает правильность расположения атомов. Жидкость при этом испытывает местные разрывы, которые не приводят к полному разрыву потому, что атом жидкости порвавший связь с одним из соседних атомов, сохраняет ее со всеми остальными. Местные разрывы связей быстро ликвидируются, но в тоже время образуются новые разрывы в других местах.

Увеличение объема жидкости – это результат образования пустот, а также среднего увеличения расстояния между частицами в областях, сохраняющих целостность. В противоположность кристаллам, где увеличение объема при нагревании связано с увеличением постоянной решетки увеличение объема жидкости связано, с образованием микротрещин.

Обозначим через νо объем каждой трещины, а через N¹ количество трещинок.

Тогда увеличение объема металла при плавлении будет:

ν –νo = νо N¹

νo – истинный объем металла без трещин.

Пропорцию трещинок можно вычислить, пользуясь принципом Больцмана, а именно:

N – число атомов;

u – энергия, которую надо затратить для образования трещинки.

Работа необходимая для образования одной трещины будет:

U¹ = U+ Pνo

νo – работа, необходимая для образования трещин без внешнего давления.

Тогда уравнение состояния жидкости, согласно теории образования трещинок запишется:

ν –νo = Nνо

Данное уравнение применимо для жидкости, имеющей температуру, близкую к точке плавления, так как при очень высоких температурах при переходе жидкости в газообразное состояние теряется физическое и геометрическое понятие о трещинах. Изложенная теория имеет экспериментальное подтверждение.