Fizyka

Mechanika klasyczna Tom 1

Mechanika to nauka o ruchu ciał - o tym w jaki sposób elektrony poruszają się w kineskopie telewizora, jak leci piłka wyrzucona w powietrze, w jaki sposób kometa porusza się wokół Słońca...

Książka doskonałego dydaktyka J.R. Taylora prezentuje mechanikę klasyczną w kontekście współczesnej fizyki. To nowoczesny podręcznik na miarę XXI wieku. Z uwagi na wybór tematów, formalizmu, zadań i przykładów - przystępny i wyjątkowo przyjazny dla czytelnika.

Przyswajanie i systematyzowanie wiedzy ułatwiają:

• proste i jasne definicje wprowadzanych pojęć;
• duża liczba dobrze dobranych przykładów, często "z życia wziętych";
• liczne zadania o różnym stopniu trudności, umożliwiające sprawdzenie i utrwalenie nabytej wiedzy;
• zadania do rozwiązania przy użyciu komputera.

W tomie 1 krok po kroku omówiono podstawowe zagadnienia mechaniki klasycznej:

• zasady dynamiki Newtona;
• pęd i moment pędu;
• różne rodzaje energii;
• drgania;
• warunek wariacyjny;
• rachunek Langrange'a;
• mechanikę w nieinercjalnych układach odniesienia;
• ruch bryły sztywnej;
• oscylatory sprzężone.

Podręcznik przeznaczony jest dla studentów fizyki, astronomii, matematyki, elektroniki i telekomunikacji, energetyki, chemii oraz wykładowców i pracowników naukowych.

Opinia wykładowcy:

Autor wykazuje niezwykły talent pisania przejrzyście, uprzedza ewentualne wątpliwości i trudności, jakie może mieć student. Rzadko spotyka się podręczniki napisane z takim stopniem dydaktycznej doskonałości. Podręcznik jest tak bardzo, jak tylko można, przystosowany do systematycznej nauki.

(Prof. dr hab. Andrzej Szymucha, Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego)

Książka jest trzecim wydaniem zapisu wykładów z fizyki, które od wielu lat prowadzę
dla studentów różnych kierunków studiów w Politechnice Śląskiej. Różnice w programach
powodują, że zestaw zagadnień opisanych w książce znacznie wykracza poza materiał
kursu fizyki dla konkretnego kierunku studiów.
Główną zmianą w stosunku do wydania drugiego jest opracowany od nowa rozdział
poświęcony cząstkom elementarnym i podstawom Modelu Standardowego. Uzupełniony
został opis zjawisk termoelektrycznych. Poprawiono zauważone błędy edytorskie.
W związku z różnym stopniem przygotowania słuchaczy wykładów, a prawdopodobnie
również Czytelników, starałem się, na ile jest to oczywiście możliwe, przekazać podstawowe
wiadomości z fizyki w sposób usystematyzowany, bez odwoływania się do wcześniej
zdobytej wiedzy. Na końcu Czytelnik znajdzie rozdział poświęcony przydatnym w korzystaniu
z podręcznika wiadomościom z matyki. Zakładam, że korzystający z książki mieli
wcześniej kontakt z fizyką, przynajmniej na poziomie podstawowym i znają matematykę
w zakresie szkoły średniej.
W książce znajdziecie Państwo wiadomości ze wszystkich podstawowych działów fizyki.
Moim celem było ich przedstawienie w formie możliwie skondensowanej, jednak bez
utraty logiki wyprowadzeń. Dlatego w większości przypadków starałem się wychodzić od
podstawowych praw i zasad, i przedstawiać tok rozumowania prowadzący do kolejnych
wniosków. Unikałem stwierdzeń: „jak powszechnie wiadomo”, „po prostych przekształceniach
otrzymujemy”, itp. Starałem się przedstawiać pełne wyprowadzenia większości
wzorów. Zrezygnowałem natomiast z odniesień do historii fizyki, opisywania przykładów
zastosowań praktycznych opisywanych zjawisk, czy przedstawiania rozwiązań wybranych
zadań. Moim zdaniem temu celowi służą wykłady i ćwiczenia. Podręcznik ma przede
wszystkim ułatwić przygotowanie się do zajęć i egzaminów i umożliwić szybkie znalezienie
potrzebnych definicji, praw i wzorów. Proszę jednak pamiętać, że podręcznik nie jest
pełnym kursem fizyki ogólnej. Brak w nim na przykład szerszego przedstawienia wiadomości
z optyki geometrycznej, opisu prądu elektrycznego w gazach i elektrolitach, itd. Są
to zagadnienia, które nie wchodzą w standardy kształcenia inżynierów w zakresie fizyki
i dlatego zostały pominięte. Nie oznacza to, że nie mogą się okazać przydatne. Część z nich
jest omawiana w ramach innych przedmiotów wykładanych na studiach technicznych.
Mam nadzieję, że książka spotka się z życzliwym przyjęciem Czytelników, a studentom
ułatwi „przebrnięcie” przez fizykę. Jeżeli książka ta przyczyni się do dostrzeżenia
przez studentów, że fizyka nie jest zbiorem oderwanych wzorów i regułek, ale nauką logiczną,
mającą zastosowanie do opisu otaczającego nas świata, to będę to uważał za
największy sukces.
Przygotowując trzecie, uzupełnione i poszerzone wydanie podręcznika korzystałem
z uwag przekazanych przez dotychczasowych Czytelników. Dotyczyły one tak błędów
edycyjnych, jak i fragmentów niejasnych lub wymagających uzupełnienia. Poprawiłem
również kilka dostrzeżonych błędów o charakterze merytorycznym. Chcę w tym miejscu
podziękować wszystkim, którzy przyczynili się do poprawienia poziomu merytorycznego
i edycyjnego książki. Jednocześnie proszę o przekazywanie wszelkich uwag dotyczących niniejszego
wydania. Na pewno w nie udało mi się również w nim uniknąć błędów. Wszelkie
uwagi proszę przekazywać pocztą elektroniczną na adres jerzy.bodzenta@polsl.pl. Podobnie
jak w przypadku poprzednich wydań, jeżeli będzie to konieczne, przygotuję erratę,
która będzie dostępna na Platformie Zdalnej Edukacji Politechniki Śląskiej. Uwagi Czytelników
są dla mnie niezmiernie cenne i za wszystkie z góry dziękuję.
Jerzy Bodzenta

Nie ma nic bardziej praktycznego niż dobra teoria. Teoria pozwala na uporządkowanie i zrozumienie obserwacji, a przede wszystkim na przewidywanie, co się wydarzy, jeśli zmienimy warunki eksperymentu. Teoria przyspiesza rozwój doświadczeń i konstrukcji.
 

Znaczenie prawidłowej interpretacji EKG czy EEG jest ogromne, ponieważ decyduje o rozpoznaniu i terapii. Jednak po dziś dzień mamy problem z wyborem języka opisu, który byłby zrozumiały.

 
Celem autora jest pokazanie, że: zjawiska fizyczne, na których zbudowana jest diagnostyka EKG dają się sprowadzić do kilku prostych zasad; wiele zjawisk elektrycznych, zachodzących w organizmie, da się rozumieć intuicyjnie; interpretacja doświadczeń z zakresu zjawisk elektrycznych nie wymaga specjalistycznej wiedzy matematycznej.
 
W Molekularnej Teorii Biopotencjału autor stawia pytania i zaprasza do poszukiwań nie tylko fizyków, ale także klinicystów, bioinżynierów, neuroinformatyków i przedstawicieli innych nauk podstawowych.

Zadania i przykłady z fizyki. Podręcznik dla studentów wyższych szkół technicznych, wydanie ósme poprawione i rozszerzone

Podstawy fizyki dla kandydatów na wyższe uczelnie i studentów

Zwięzły wykład podstawowych działów fizyki: mechaniki, elektrodynamiki i nauki o substancji. Posiada przejrzysty układ tekstu. Zagadnienia zilustrowane licznymi rysunkami, przykładami i rozwiązanymi zadaniami. Każdy rozdział zakończony podsumowaniem oraz zadaniami i pytaniami ułatwiającymi przyswojenie wiedzy. Książka zawiera także podstawowe wiadomości z matematyki, wartości podstawowych stałych fizycznych oraz tablice jednostek fizycznych układu SI.

Fizyka w działaniu

Wybrane problemy fizyki z rozwiązaniami, cz. I powstał z myślą o studentach uczelni technicznych, którzy w programie studiów mają zajęcia z fizyki. Inspiracją do jego napisania były doświadczenia autorów wynikające z wieloletniej pracy ze studentami Politechniki Rzeszowskiej różnych kierunków. Niniejszy podręcznik ma na celu przybliżyć studentom prawa fizyki i nauczyć posługiwania się nimi w praktyce. Umiejętność ta jest niezbędna dla każdego studenta wyższej uczelni technicznej. Teoretyczne podstawy fizyki i ich zastosowania ilustrowane prostymi przykładami są przekazywane studentom w trakcie wykładów. W podręczniku ograniczyliśmy się tylko do krótkiego i zwięzłego przypomnienia podstawowych założeń i metod danego działu fizyki. Przyjęliśmy metodę pokazania, jak w praktyce te prawa fizyki należy stosować. Przedstawione sposoby rozwiązywania problemów w wielu przypadkach nie są jedynymi metodami. Wybierając problemy, staraliśmy się, jeśli to tylko było możliwe, by były one modelami zjawisk obserwowanych w otoczeniu. Z doświadczenia wiemy, że rozwiązywania problemów nie można się nauczyć, patrząc jedynie, jak ktoś inny je rozwiązuje. Bez pracy samodzielnej nie można przyswoić żadnej wiedzy. Dlatego też proponujemy korzystającym z podręcznika uważne przeanalizowanie rozwiązań problemów celem dobrego zrozumienia praw fizyki. Jako formę sprawdzenia nabytych umiejętności zachęcamy do samodzielnego rozwiązania zadań zamieszczonych na końcu każdego rozdziału. Podręcznik będzie również pomocny nauczycielom akademickim, gdyż pozwoli na korzystanie z jednolitej i łatwo dostępnej, uzupełniającej zajęcia literatury. Jest to tym bardziej istotne, że czas przewidziany na ćwiczenia rachunkowe z fizyki jest bardzo ograniczony. Część zadań zamieszczonych w podręczniku ma swoje źródło w cytowanej literaturze, inne są zadaniami rozwiązywanymi od lat ze studentami i ich autorstwa nie jesteśmy w stanie ustalić. Natomiast przedstawione metody rozwiązywania tych problemów są naszego autorstwa. Stopień trudności zamieszczonych zadań jest zróżnicowany. Niektóre z nich mogą być z powodzeniem rozwiązywane przez uczniów szkół średnich. Są one przeznaczone dla studentów, którzy spotykają się z wieloma pojęciami po raz pierwszy, inne zaś, o dużym stopniu trudności, dla studentów w sposób szczególny zainteresowanych przedmiotem. Podręcznik jest podzielony na dwie części. W pierwszej przedstawiono problemy z mechaniki klasycznej i szczególnej teorii względności. Druga część zawiera termodynamikę, elektromagnetyzm, optykę, elementy mechaniki kwantowej i fizyki jądra atomowego

Wybrane problemy fizyki z rozwiązaniami, cz. II jest kontynuacją pierwszej części wydanej w 2008 roku. Zawarliśmy w niej zagadnienia z termodynamiki i transportu ciepła, elektromagnetyzmu, optyki geometrycznej i falowej, mechaniki kwantowej i fizyki jądra atomowego. Podręcznik ma na celu przybliżyć studentom prawa fizyki i nauczyć posługiwania się nimi w praktyce. Umiejętność ta jest niezbędna dla każdego studenta wyższej uczelni technicznej. Teoretyczne podstawy fizyki i ich zastosowania ilustrowane prostymi przykładami są przekazywane studentom w trakcie wykładów. W podręczniku ograniczyliśmy się tylko do krótkiego i zwięzłego wstępu przedstawiającego podstawowe założenia i metody danego działu fizyki. Przyjęliśmy metodę pokazywania, jak w praktyce te prawa fizyki stosować. Przedstawione metody rozwiązywania zadań w wielu przypadkach nie są jedynymi metodami. Wybierając zagadnienia, staraliśmy się, jeśli to tylko było możliwe, by były one modelami zjawisk obserwowanych w otoczeniu. Z doświadczenia wiemy, że rozwiązywania problemów nie można się nauczyć, patrząc, jak ktoś inny je rozwiązuje. Bez pracy samodzielnej nie można przyswoić sobie żadnej wiedzy. Dlatego też proponujemy korzystającym z podręcznika uważne przeanalizowanie przedstawionych rozwiązań celem dobrego zrozumienia praw fizyki. Jednocześnie zachęcamy do samodzielnego rozwiązywania zadań umieszczonych na końcu każdego rozdziału, jako formę sprawdzenia nabytych umiejętności. Część zadań zamieszczonych w podręczniku ma swoje źródło w cytowanej literaturze, inne są zagadnieniami omawianymi od lat ze studentami i ich autorstwa nie jesteśmy w stanie ustalić. Przedstawione metody rozwiązywania tych zadań są naszego autorstwa. Stopień trudności zamieszczonych zadań jest zróżnicowany. Niektóre z nich mogą być z powodzeniem rozwiązywane przez uczniów szkół średnich oraz studentów, którzy spotykają się z wieloma pojęciami po raz pierwszy, inne zaś – o dużym stopniu trudności – dla studentów w sposób szczególny zainteresowanych przedmiotem

ytuł: Budowa, dynamika i nawigacja wybranych broni precyzyjnego rażenia
Autor: Zbigniew Koruba, Jan W. Osiecki

ISBN 83-88906-17-8
Wydanie: Wyd. I.
Miejsce wydania: Kielce
Rok wydania: 2006
Miesiąc wydania: 5
Liczba stron: 384
Liczba arkuszy: 22.50
Rodzaj oprawy: miękka, foliowana
Format: 16,5 x 23,5
Simple_ID: PDR_103

Pracownia fizyczna wspomagana komputerem

Nowe, gruntownie zmienione wydanie znanego od lat podręcznika. Postęp w metodach rejestracji i analizy wyników oraz w technice pomiarowej, sprowadzający się najczęściej do posługiwania się komputerem z odpowiednim interfejsem pomiarowym, spowodował konieczność napisania w zasadzie na nowo większej części książki, z pozostawieniem tylko tych doświadczeń tradycyjnych, których walor dydaktyczny był oczywisty. W dodanych opisach zupełnie nowych doświadczeń np. pomiar prędkości światła metodą czasu przelotu. Wymianie uległo wiele rysunków. Został dołączony pokaźny zestaw doświadczeń wspomaganych komputerowo. Uwzględniono nowe przyrządy, które pojawiły się na rynku i liczne modyfikacje starych przyrządów fizycznych.

Publikacja przeznaczona dla studentów fizyki i nauk przyrodniczych na uniwersytetach, studentów uczelni technicznych oraz nauczycieli fizyki.

Planarne struktury światłowodowe wytwarzane metodą wymiany jonowej w szkłach: wybrane zagadnienia z technologii wytwarzania, pomiarów właściwości optycznych i modelowania numerycznego struktur

Podstawą fizyki materii skondensowanej są kwantowe własności materiałów – cieczy kwantowych i innych układów wielocząstkowych – oraz ich własności fizyczne i zachodzące w nich przejścia fazowe.

Książka jest nowoczesnym podręcznikiem, w którym oprócz zagadnień omawianych tradycyjnie są opisane również najnowsze odkrycia z ostatnich lat. Wiele z nich jest przedstawionych w nowy, przejrzysty sposób, dzięki czemu łatwiejsze staje się samodzielne ich zgłębianie.

W kolejnych częściach omówione zostały:
-problemy podstawowe pochodzące z mechaniki kwantowej i elementarnej fizyki statystycznej przeplatane współczesnymi przykładami ilustrującymi tę dziedzinę (m.in. podstawowe własności kwantowe materii, statystyki kwantowe Fermiego–Diraca i Bosego–Einsteina na przykładach gazu idealnego i słabo oddziałującego, kondensat Bosego–Einsteina oraz kwantowy gaz (i ciecz) Halla);
-zagadnienia dotyczące stanów jednocząstkowych oraz sieci krystalicznych, w tym funkcje falowe Blocha, funkcje Wanniera, przybliżenie ciasnego wiązania model Kroniga–Penneya i studnie kwantowe, grafen jako przykład układu dwuwymiarowego;
-bardziej zaawansowane, wybrane tematy fizyki układów oddziałujących cząstek kwantowych i obserwowanych w nich przejść fazowych, m.in. koncepcja kwaziczastki, oddziaływanie wymiany, parowanie Coopera, teoria Ginzburga–Landaua.

Książka została napisana z myślą o studentach i pracownikach naukowych zajmujących się fizyką ciała stałego, kwantową inżynierią materiałową, elektroniką kwantową oraz astrofizyką.
 

Wstęp do fizyki materii skondensowanej

Nowatorski charakter podręcznika jest widoczny przede wszystkim w jego treści. Poza kanonem zawierającym zagadnienia, z których niektóre zostały przebadane już w początkach mechaniki kwantowej, podręcznik zawiera m.in. omówienia kwantowego efektu Halla, niekonwencjonalnego nadprzewodnictwa czy układów ciężkofermionowych. Są to współczesne zagadnienia, z którymi do tej pory studenci mogli zapoznać się albo z książek anglojęzycznych, albo wręcz z oryginalnych publikacji w czasopismach naukowych. Ale są to jednocześnie zagadnienia, które już dzisiaj mają wpływ na postęp technologiczny, a więc które każdy student studiujący fizykę czy kierunki pokrewne, jak naukę o materiałach albo nanotechnologię, powinien znać.

(Z recenzji prof. dr. hab. Macieja Maśki)

Książka ta, podobnie jak wydana wcześniej w tej serii” Termodynamika, zagadnienia praktyczne w ogrzewnictwie i klimatyzacji” jest syntetycznym przewodnikiem po zagadnieniach inżynierskich. Jej tematyka dotyczy wybranych zagadnień z mechaniki płynów. Książka stanowi zbiór około 50 przykładów typowych, praktycznych problemów spotykanych w inżynierii środowiska. W każdym z rozdziałów został zaprezentowany krótki opis teoretyczny, z wyjaśnieniem istoty zjawiska i podstawowych pojęć. Opis ma syntetyczną formę; z reguły nie podano w nim wyprowadzenia wzorów i przekształceń algebraicznych, formułując jedynie warunki wejściowe i przedstawiając końcowe postaci formuł obliczeniowych. Zwolniono także Czytelnika z trudu obliczania całek, podając uogólnione wyniki obliczeń (np. w przypadku parcia wywieranego na ściankę płaską i cylindryczną oraz w zagadnieniach wypływu cieczy i gazu).
Rozwiązanie zadań ma formę arkuszy kalkulacyjnych lub programów komputerowych, umożliwiających modyfikację danych liczbowych. Każdy z arkuszy może być rozbudowany przez odpowiednio przygotowanego Czytelnika i dostosowany do bardziej skomplikowanych obliczeń niż zaprezentowano w książce.
Podstawowym narzędziem obliczeniowym jest arkusz kalkulacyjny. Jedynie zagadnienia wymagające bardziej wyrafinowanych metod programowania rozwiązano przy pomocy programów komputerowych (PASCAL). Wykorzystanie procedur numerycznych pozwoliło rozwiązać wiele zagadnień bez niepotrzebnych uproszczeń. Użycie komputerowego wspomagania obliczeń pozwala na całkowite wyeliminowanie tablic i nomogramów. W skomputeryzowanych obliczeniach formuła Colebrooka-White’a przestaje być uciążliwa, w związku z czym może być zastosowana, np. do obliczenia kanałów otwartych w miejsce, mniej dokładnej, metody Manninga.
Książka jest przeznaczona w głównej mierze dla inżynierów zajmujących się projektowaniem systemów wodociągowych, kanalizacyjnych, grzewczych i klimatyzacyjnych oraz dla studentów Wydziałów Inżynierii Środowiska uczelni technicznych. Zawiera także pewne elementy wiedzy niezbędnej w hydrologii. Wybór zagadnień jest subiektywnie uwarunkowany przez autora. Niektóre zagadnienia mechaniki płynów, jako mające mniejsze znaczenie w inżynierii środowiska, pominięto. Należą do nich, np. uderzenie hydrauliczne, stateczność ciała zanurzonego w cieczy, teoria pola, itp. Zagadnienia te szeroko omówiono w specjalistycznej literaturze.
Czytelnik powinien mieć przygotowanie matematyczne na poziomie szkoły wyższej. W formie graficznej przykładów przyjęto konwencję oznaczania pola danych kolorem białym. Bloki zacienione są wypełniane wielkościami wyliczonymi w programie.
Autor składa podziękowanie Recenzentowi, Panu dr. inż. Marianowi Rubikowi za cenne sugestie merytoryczne, językowe i redakcyjne, wykorzystane przy pisaniu książki.

SPIS TREŚCI:

Przedmowa
SPIS PRZYKŁADÓW
1. PODSTAWOWE POJĘCIA I WIELKOŚCI ORAZ JEDNOSTKI MIAR
1.1. Podstawowe pojęcia mechaniki płynów
1.2. Podstawowe parametry stanu układu
1.3. Praca, energia, ciepło, cieplno-energetyczne parametry stanu układu
1.4. Właściwości fizyczne płynów
2. STATYKA PŁYNÓW
2.1. Ciśnienie hydrostatyczne
2.2. Manometry cieczowe
2.3. Parcie cieczy na ściankę płaską i zakrzywioną
3. RÓWNANIA RUCHU PŁYNU
3.1. Równanie ciągłości
3.2. Równania Naviera-Stokesa i ich szczególne przypadki
3.3. Równanie Bernoulliego 3.4. Topologia układów hydraulicznych
3.5. Straty ciśnienia przy przepływie płynów
3.6. Współczynnik oporów liniowych w ruchu laminarnym i burzliwym
4. PRZEPŁYW CIECZY
4.1. Równanie Bernoulliego w przypadku ustalonego przepływu cieczy 4.2. Wybrane przykłady obliczeń hydraulicznych rurociągów transportu cieczy pod ciśnieniem 4.2.1. Sieć wodociągowa 4.2.2. Wewnętrzna instalacja wody zimnej i ciepłej 4.2.3. Sieć ciepłownicza 4.2.4. Instalacja centralnego ogrzewania (obliczenia z uwzględnieniem ciśnienia czynnego) 4.2.5. Instalacja chłodzenia 4.2.6. Nieizotermiczny przepływ cieczy 4.3. Dobór pomp w układach ciśnieniowego transportu cieczy 4.4. Przepływ cieczy w przewodach bezciśnieniowych 4.4.1. Obliczenia hydrauliczne przewodów bezciśnieniowych za pomocą wzoru Darcy-Weisbacha i Colebrooka-White’a 4.4.2. Obliczenia hydrauliczne przewodów bezciśnieniowych za pomocą wzoru Manninga 4.4.3. Minimum energii całkowitej przy przepływie cieczy w przewodach bezciśnieniowych 4.5. Przepływ cieczy w ośrodkach porowatych 4.5.1. Filtracja w gruncie 4.5.2. Równomierny liniowy dopływ wody 4.5.3. Obliczenia hydrauliczne kanałów otwartych przy ciągłej infiltracji bocznej
5. WYPŁYW CIECZY
5.1. Równanie Bernoulliego w przypadku wypływu cieczy
5.2. Obliczenia strumienia objętości cieczy wypływającej z otworu
5.3.. Obliczenie czasu wypływu cieczy i czasu wyrównania poziomu cieczy w połączonych zbiornikach
5.4. Obliczenie przelewów
6. PRZEPŁYW GAZÓW LEPKICH
6.1. Równanie Bernoulliego w przypadku ustalonego przepływu gazu
6.2. Adiabatyczny i nieadiabatyczny przepływ gazu
6.3. Przepływ gazów przy uwzględnieniu zmiany właściwości fizycznych wzdłuż drogi przepływu
6.4. Przepływ gazów bez uwzględnienia zmiany właściwości fizycznych wzdłuż drogi przepływu
6.5. Wybrane przykłady obliczeń hydraulicznych rurociągów gazowych
6.5.1. Sieć gazowa niskiego ciśnienia
6.5.2. Instalacja gazowa niskiego ciśnienia
6.5.3. Sieć gazowa średniego ciśnienia
6.5.4. Sieci gazów technicznych lub medycznych
6.5.5. Sieć parowa
6.5.6. Instalacja wentylacyjna
6.5.7. Instalacja odprowadzenia spalin
6.6. Dobór wentylatorów i sprężarek w układach ciśnieniowego transportu gazów
6.6.1. Dobór wentylatorów
6.6.2. Dobór sprężarek
7. WYPŁYW GAZU
7.1. Równanie Bernoulliego w przypadku wypływu gazu
7.2. Adiabatyczny (izentropowy) wypływ gazu
7.3. Izentalpowo-izentropowy wypływ gazu

W monografii przedstawiono najnowsze kierunki w modelowaniu procesów dyfuzji wzajemnej i reakcyjnej, prowadzących do rozwoju nowoczesnych materiałów. Opierając się na badaniach własnych, zdefiniowano fizyczne podstawy i matematyczne modele opisujące zjawiska zachodzące podczas procesu wymiany masy. W początkowych rozdziałach monografii przedstawiono klasyczne równania dyfuzji - prawa Ficka oraz metodę Darkena, uogólniono metody matematyczne oraz wprowadzono prawo zachowania masy, zasadę ciągłości objętości i prawo zachowania pędu. Tak uogólniona metoda Darkena pozwoliła na scharakteryzowanie procesu dyfuzji z uwzględnieniem pola naprężeń sprężystych. W modelach fizycznych i matematycznych ujęto efekty Kirkendalla i Frenkla towarzyszące procesowi dyfuzji. Efekt Kirkendalla i jego matematyczną interpretację oparto na następujących założeniach: 1) cząstkowe strumienie dyfuzji składników powodują strumień wakansów przepływający przez parę dyfuzyjną, 2) wakanse powstają i zanikają na dyslokacjach, tworząc wiele płaszczyzn Kirkendalla. Matematyczny opis modelu Darkena uwzględniający powstawanie wielu płaszczyzn Kirkendalla zakłada niezerowy strumień wakansów. Oznacza to, że w materiale istnieje wiele dyslokacji (źródeł wakansów). Defekty te w warunkach podwyższonej temperatury i dużego obciążenia powodują powstawanie pustek (efekt Frenkla).