536.412

Обсуждаются модуляционные методы экспериментального изучения термодинамических коэффициентов жидких сред: теплоемкости, коэффициента теплового расширения, адиабатического термического коэффициента давления. Особое внимание уделено развитию экспериментальных методов, связанных с использованием упруготермического эффекта. Описан опыт применения метода периодического нагрева в измерениях изобарной теплоемкости металлов во всей области существования жидкой фазы, включая сверхкритическую область. Стимулом к разработке новых методов измерения на основе упруготермического эффекта послужили работы, в которых были обнаружены признаки структурных переходов. В частности, предполагаемый структурный переход, наблюдавшийся в жидком цезии при температуре в окрестности 600 К, стимулировал разработку методики измерения адиабатического термического коэффициента давления с применением периодического изменения давления. Дальнейшее развитие экспериментальных методов на основе использования упруготермического эффекта связано с применением двойной модуляции. Это позволило создать компенсационный метод прямого определения коэффициента теплового расширения проводящих жидкостей.

The paper discusses modulation methods for the experimental study of the thermodynamic coefficients of liquid media: heat capacity, the coefficient of thermal expansion and the adiabatic thermal pressure coefficient. Particular attention is paid to the development of experimental methods using the elastic-thermal effect. The experience of using the periodic heating method in measuring the isobaric heat capacity of metals has been described in the entire region of the liquid phase existence, including the supercritical one. Overview of the works have revealed the signs of structural transitions, in particular, in liquid cesium at temperatures about 600 K, stimulated the development of a technique for measuring the adiabatic thermal pressure coefficient using periodic pressure changes. Further development of experimental methods based on the use of the elastic-thermal effect was associated with the application of double modulation. This allowed us to create a compensation method for the direct determination of the thermal expansion coefficient of conducting liquids.

кандидат физико-математических наук, доцент, физический факультет Московского государственного университет им. М.В.Ломоносова

кандидат физико-математических наук, инженр-программист, ООО «Аст-Интернэшнл Инваэронмэнт»

кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, физический факультет Московского государственного университет им. М.В.Ломоносова

аспирант, физический факультет Московского государственного университет им. М.В.Ломоносова

Астапкович А.Ю., Иолин Е.М., Николаев В.О., Сковородько С.Н. и др. Нейтронографическое исследование изменений структуры в жидком рубидии. ДАН СССР. 1982. Т. 263. №1. С. 73-75.

Ахматова. И.А. Экспериментальное определение теплоемкости жидкого олова при высоких температурах // ДАН СССР. Сер. физ. Химия. (1965) Т.162. №1. С. 127-129.

Ахматова И.А. Теплоемкость расплавленных галлия и меди при высоких температурах // Измерительная техника. (1967) №8. C. 14.

Благонравов Л.А. Изобарная теплоемкость легкокипящих металлов в области высоких температур и давлений // ТВТ. 1993. Т.31. №3. С. 476-498.

Благонравов Л.А., Карчевский О.О., Иванников П.В., Клепиков А.С. Применение двойной модуляции при измерении коэффициента теплового расширения жидкостей // Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. (2003) №3. С. 17-21.

Благонравов Л.А., Карчевский О.О., Иванников П.В., Соболева А.В. Опыт применения двойной модуляции в измерении коэффициента теплового расширения проводящих жидкостей // Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. (2008). №1. С. 50-55.

Благонравов Л.А., Кузнецов С.М., Алексеев В.А., Сковродко С.Н. О характере изменения теплоемкости жидкого цезия в области аномального поведения структурных и термодинамических параметров // ТВТ. (1997). Том 35. №1. С. 149-152.

Благонравов Л.А. О возможности измерения коэффициента теплового расширения проводящих жидкостей компенсационным методом с использованием упруготермического эффекта // Письма в ЖТФ. Том 21. Выпуск 24. 26декабря 1995г. С. 51-54.

Благонравов Л.А., Орлов Л.А., Сковородько С.Н., Алексеев В.А. Новые уточненные данные об адиабатическом термическом коэффициенте давления жидкого цезия в области аномального поведения его теплофизических свойств // Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2000. Т. 38. №4. С. 566-572.

Благонравов Л.А., Самородская И.В. Вопросы высокотемпературных исследований теплоемкости жидких металлов методом периодического нагрева. Депонированная рукопись №8023-84. Деп. Москва. 1984 г.

Благонравов Л.А., Самородская И.В. К вопросу о влиянии сильфонного приемника на результаты высокотемпературных измерений изобарной теплоёмкости // ТВТ. (1992). Том 30. №1. С. 145-149.

Благонравов Л.А., Соболева А.В., Богданов Н.И. Определение теплофизических параметров цезия в закритической области // ТВТ. (2011). Том 49. №6. С. 1-4.

Благонравов Л.А. Способ измерения коэффициента теплового расширения проводящих жидкостей. Патент на изобретение №2076313. 9 бюл. 1997 г. (приор. 8 июля 1994 г.).

Благонравов Л.А., Фейссал Модхен. Измерение адиабатического термического коэффициента давления в периодическом режиме // ПТЭ. (1991). №4. С. 167-170.

Благонравов Л.А., Филиппов Л.П., Алексеев В.А., Шнёрко В.Н. Теплоемкость жидкого цезия при температурах до 2000 К под давлением до 12 МПа // Инженерно-физический журнал. (1983) Т. 44. №3. С. 438-444.

Благонравов Л.А., Шнёрко В.Н., Филиппов Л.П., Алексеев В.А., Теплоемкость Ср жидкого рубидия в температурном интервале 1300-1900 К при давлении до 16 Мпа // ТВТ. (1984) Т. 22. № 1. С. 177-179.

Васин М.Г., Ладьянов В.И.. «Полиморфные переходы в однокомпонентных жидкостях: Часть I. Экспериментальные данные» // Вестник Удмуртского университета. Физика. 2005. № 4. С. 99-116.

Джавадов Л.Н., Кротов Ю.И. «Зависимость параметра Грюнайзена от давления в области фазового перехода в RbCl» // ФТТ. 1980. Т. 22. С. 1245-1247.

Джавадов Л.Н., Кротов Ю.И. «Влияние давления на теплоемкость и тепловое расширение стронция» // ФТТ. 1985. Т. 27. С. 3310-3314.

Карчевский О.О. Компенсационный метод измерения коэффициента теплового расширения проводящих и непроводящих жидкостей. Автореферат дисс. на соиск. уч. степени канд. физ.-мат. наук. Москва. 2013 г.

Карчевский О.О., Соболева А.В., Благонравов Л.А., Васильев Д.А. Измерение коэффициента теплового расширения жидких металлов методом двойной модуляции с усовершенствованной системой компенсации температурного отклика // ТВТ. 2011. Том 49. №2. С. 1-3.

Кикоин И.К., Сенченков А.П. Электропроводность и уравнение состояния ртути в области температур 0-2000оС и давлений 200-5000 атмосфер // Физика металлов и металловедение. (1967) Том 67. Вып. 5. С. 843-859.

Кириллов П.Л., Денискина Н.Б. Теплофизические свойства жидкометаллических теплоносителей. (Справочные таблицы и соотношения). ЦНИИАтоминформ. 2000. ФЭИ-0291.

Крафтмахер Я.А. Модуляционные методы теплофизических4 измерений. ТФЦ. М.: ИВТАН. 1989. №1. (75). 97 с.

Николаев В.О. Исследование структурных перестроек в жидких щелочных металлах. Дисс. на соис. уч. степ. канд. физ.-мат. наук. Саласпилс 1986 г. С. 224.

Новиков И.И., Рощупкин В.В., Чернов А.И., Груздев В.А. Устройство для измерения температурного коэффициента объемного расширения жидкости. Авторское свидетельство № 1516923 // Бюллетень изобретений. 1989. № 39. С. 204.

В.В.Рощупкин, А.И.Чернов, А.Г.Мозговой, В.А.Груздев. Методика дифференциального гидростатического взвешивания для экспериментального исследования термического расширения жидкостей в широком диапазоне температур. МЕТОДИКА ГСССД. МЭ 156 - 09. Москва. 2005 г.

Сковородько С.Н., «Экспериментальное исследование плотности и вязкости щелочных металлов и их сплавов при высоких температурах». Диссертация на соис. уч. степ. канд. тех. наук, Москва, 1980г. С. 291.

Соболева А.В., Благонравов Л.А. Учет нарушений адиабатических условий в измерениях адиабатического термического коэффициента давления проводящих жидкостей // Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2009. №3. С. 62-65.

Филиппов Л.П., Благонравов Л.А., Стасенко В.А. Способ измерения термического коэффициента давления. Авт. свид. 106572 // Бюлл. изобретений. 1982. № .

Филиппов Л.П., Благонравов Л.А., Стасенко В.А. «Исследование изохорной теплоемкости жидкостей на основе измерения комплекса ?p/Cp ?относительным методом. Сб. под ред. Амирханова Х.И. Изобарная теплоемкость технически важных жидкостей». Махачкала. 1984. С. 3-8.

Филиппов Л.П. Измерение тепловых свойств твердых и жидких металлов при высоких температурах. Изд-во Московского университета. 1967. 325 с.

Филиппов Л.П. Измерения теплофизических свойств веществ методом периодического нагрева. М.: Энергоатомиздат, 1984. 104 с.

Филиппов Л.П., Стасенко В.А., Благонравов Л.А. «Измерение отношения коэффициента теплового расширения к изобарной теплоемкости единицы объема жидкостей». Измерительная техника. 1984. №1. С. 48-49.

Филиппов Л.П., Стасенко В.А., Благонравов Л.А., «О параметре Грюнайзена жидкости». Физика жидкого состояния. Киев: Высшая школа. 1985. №13.

Шарыкин Ю.Н., Глазков В.И., Сковородько С.Н., Соменков В.А. и др., «Нейтронографическое исследование структуры жидкого цезия» // ДАН СССР. 1979г. Том. 244. №1. С. 72-82.

Шпильрайн Э.Э., Якимович К.Я., Тимрот Д.Л., Тоцкий Е.Е., Фомин В.А. Теплофизические свойства щелочных металлов. 1970. Госстандарт. Москва.

Blagonravov L.A.,Karchevskiy O.O., Ivannikov P.V., Soboleva A.V. Application of Double Modulation for Measurement of the Thermal Expansion Coefficient of Liquid Metals. 13th International Conference on Liquid and Amorphous Metals. Journal of Physics: Conference Series 98 (2008) 032010. Doi: 10.1088/1742-6596/98/3/032010.

Blagonravov L.A., Skovod`ko S.N., Krylov A.S.,Orlov L.A., Alekseev V.A., Shpilrain E.E. Phase Transition in Liquid Cesium Near 590 K. J. Non-Crist. Solids (2000) V. 277. Pp 182-187.

Boehler R., «Gruneisen Parameter of Cesium and Rubidium at Pressure and Nature of the Isostructural Electronic Transition» // Phys.Rev. (1984). B29. №6. 3673-3676.

Boehler R., Kennedy G.C. Pressure Dependence of Thermodynamical Gruneisen Parameter of Fluids // J. Appl. Phys. (1977) V. 48. N.10. P. 4183.

Boehler R., «Melting temperature, Adiabats and Gruneisen Parameter of Lithium, Sodium and Potassium Versus Pressure» // Phys.Rev. (1983). B27. №11. Pp. 6754-6762.

Corbino O.M. Periodische Widerstands nderungen feiner Metallfden, die durch Wechselstrme zum Gluhen Gebracht Werden, Sowie Ableitung Ihrer Thermische Eigenschaften bei Hoher Temperatur // Phys. Z.1911. B.12. N 8. S.292-295.

Corbino O.M. Termische Oszillationen Wechselstromdurchflossener Lampen mit dunnem Faden und daraus sich Ergebende Gleichrichterwirkung Infolge der Anwesenheit Geradzahliger Oberschwingungen // Phys. Z. 1910. B.11. N 9. S.413-417.

Dixon A.L., Rodebush W.H., The Heat Capacities of Liquid Metals. // J.Amer.Chem.Soc. (1927), V.49. P.1062-1074.

Dowrey A.E., Marcott Curtis. A Double-modulation Fourier Transform Infrared Approach to Studying Absorbates on Metal Surface. // Applied Spectroscopy. V. 36. No. 4. (1982). Pp. 414-416.

Eisele I., Kevan L. Double Modulation Method for Hall Effect Measurements on Photoconducting Materials // The Review Scientific Instrument.(1972) Vol. 43. No 2.

Franck F.U., Hensel F. Metallic Conductance of Supercritical Mercury Gas at High Pressure // Phys.Rev. (1966) Vol. 147. Pp. 109-110.

Guo Dongmei, Wang Ming. Self-mixing Interferonetry Based on a Double-modulation Technique for Absolute Distance Measurement // Applied Optics. V.46. No. 9. (20 March 2007). Pp. 1486-1491.

Hensel F., Franck F.U. Elektrische Leitfahrigkeit und Dichte von uberkritishen gasformigen Quecksilber unter hohen Drucken //Ber. Bunsenges. Phys. Chem. (1966) Bd. 70. No. 9-10. Pp. 1154-1161.

Kraftmakher Y. Modulation calorimetry and related techniques // Physics Reports (AReview Section of Physics Letters). Vol 356. Number 1-2. January 2002.

Levin M.,.Schmutzler R.W. The specific Heat of Mercury at sub- and supercritical Temperatures and Pressures // J. Non-Crystalline Solids. 61&62 (1984) P. 83-88. North-Holland, Amsterdam.

Stasenko V.A., Phylippov L.P., Blagonravov L.A., "Investigation of the Thermal Pressure Coefficient of Water". Proceedings of the 10th International Conference on the Properties of Steam. Moscow (1984) Vol. I. Pp. 301-303.