Атты денелердің морт беріктілігі

Қатты денелерде негізінен екі қирау түрі байқалады: морт сынғыш және пластикалық, немесе тұтқыр. Морт сынғыш қирау материалдың беріктілік шегі серпімділік шегінен төмен болғанда болады. Осындай материал қирау алдында тек қана серпімді деформацияға ұшырайды. Қирау кезінде мұндай материалдарда ешқандай қайтымсыз өзгерістер болмайды.

2.25 – сурет

Пластикалық материалдарда серпімділік шегі беріктілік шегінен ғана емес, сонымен бірге аққыштық шегінен төмен. Сондықтан қирау процесінің алдында осы процесті дайындайтын жеткілікті дәрежеде пластикалық деформация болады. Бұл кездегі беріктілік қиратушы әсердің уақытына байланысты болатын кинетикалық шама болып табылады. Алдымен қатты денелердің морт беріктілігін қарастырайық.

Қатты денелердің теориялық беріктілігі. Молекулалардың өзара әсерлесуіне сүйеніп қатты денелердің беріктілігін есептеуге көптеген әрекеттер жасалды. Осылай анықталған беріктілік теориялық беріктілік деп аталады.

бағалау тәсілдерінің кейбіреулерімен танысайық.

Поляни тәсілі. Қатты денелердің теориялық беріктіліктерін анықтайтын қарапайым тәсілді Поляни ұсынды. Оның тәсілінің мәні мынада. Көлденең қимасы стерженьге созатын кернеу түсірейік (2.25-сурет). Осы кернеудің әсерінен атомдық жазықтықтар арасындағы ара қашықтықтар артады. Қатты дене үзілу үшін оған атомдық жазықтықтар арасындағы ара қашықтық тор параметрі -дан бір дәрежеге үлкен болатын кернеу түсіру керек. Бір атомдық жазықтықты екінші атомдық жазықтықтан алыстату үшін қажетті жұмыс тең деп алынады. Ары қарай, бұл жұмыс жалпы ауданы -тең екіге бөлінген беттердің еркін энергиясына айналады, яғни -ға тең, мұндағы - қатты дененің беттік энергиясы (беттік кернеуі). Сонымен .

Осыдан теориялық беріктілікті тапсақ, ол:

(2.18)

Мыс үшін және ;

Күміс үшін және

Сублимация жылуы арқылы анықтау. Қатты дененің бір молі буға айналу үшін сублимация жылуы -қа тең жылу қажет.

Ауданы бір молекулалық қабат булану үшін -дан осы қабаттың массасы мольдік масса -нан қанша есе кіші болса, сонша есе кіші энергия қажет.

Бірақ , .

мұндағы - молекула массасы, - Авогадро тұрақтысы, - қатты дененің беттік қабатындағы молекулалар саны. Молекула аралық ара қашықтық -ға тең, бір молекулаға сәйкес келетін аудан , аудандағы молекулалар саны . Сондықтан,

2.26 – сурет

Егер, молекулалар буланып тор параметріне тең ара қашықтыққа алыстағанда қатты дененің беттік қабатымен байланысын үзеді деп алсақ, онда беттік барлық қабатты осы ара қашықтыққа алыстатуға тырысатын шама мынаған тең болар еді:

(2.19)

Осы шамасын теориялық беріктілік ретінде аламыз.

Мыс үшін және .

Тура осындай есептеулер арқылы темір үшін , алюминий үшін алынды.