МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ (от мета... и лат. stabilis - устойчивый) в термодинамике, состояние неустойчивого равновесия физ. макроскопической системы, в к-ром система может находиться длительное время. Примерами М. с. могут служить перегретая или переохлаждённая i жидкость и переохлаждённый (пересыщенный) пар (см. Перегрев и Переохлаждение). Жидкость, напр, воду, тщательно очищенную от посторонних твёрдых частичек и пузырьков газа (центров парообразования), можно нагреть до темп-ры, превышающей темп-ру кипения при данном давлении. Если в перегретой жидкости возникнут центры парообразования (или их введут искусственно), то жидкость взры-вообразно перейдёт в пар - устойчивое при данной темп-ре состояние. В свою очередь пар, в к-ром отсутствуют центры конденсации (твёрдые частицы, ионы), можно охладить до темп-р, при к-рых устойчиво жидкое состояние, и получить переохлаждённый (пересыщенный) пар. В природе пересыщенный водяной пар образуется, напр., при подъёме нагретых у поверхности земли воздушных масс и последующем их охлаждении, вызванном адиабатич. расширением.
Возникновение М. с. объясняется теорией термодинамич. равновесия (см. Равновесие термодинамическое). Состоянию равновесия замкнутой системы соответствует максимум энтропии S. При постоянном объёме V и темп-ре Т равновесию отвечает минимум свободной энергии F (гелъмголъцевой энергии), а при постоянном давлении р и темп-ре Т -минимум термодинамич. потенциала G (гиббсовой энергии). Однако определённым значениям внешних параметров (р, V, Т и др.) может соответствовать неск. экстремумов (максимумов или минимумов) одной из перечисленных выше функций (рис.). Каждому из относительных минимумов функции F или G соответствует устойчивое по отношению к малым воздействиям или флуктуациям состояние. Такие состояния называют метастабильными. При небольшом отклонении от М. с. система возвращается в это же состояние, однако по отношению к большим отклонениям от равновесия она неустойчива и переходит в состояние с абс. минимумом термодинамич. потенциала, к-рое устойчиво по отношению к конечным отклонениям значений физ. параметров от равновесных. Т. о., хотя М. с. в известных пределах устойчиво, рано или поздно система всё же переходит в абс. устойчивое, стабильное состояние.
Ф1(x1) - абсолютный минимум функции ф (ею могут быть потенциалы Fили G), Ф2(х2)- относительный минимум функции; х - переменный физический параметр (напр., объём V), другие параметры постоянны.
Возможность реализации М. с. связана с особенностями перехода системы из одного устойчивого состояния в другое (с кинетикой фазовых переходов). Фазовый переход начинается с возникновения зародышей новой фазы: пузырьков пара в случае перехода жидкости в пар, микрокристалликов при переходе жидкости в кристаллич. состояние и т. п. Для образования зародышей требуется совершение работы по созданию поверхностей раздела двух фаз. Росту образовавшихся зародышей мешает значительная кривизна их поверхности (см. Капиллярные явления), приводящая при кристаллизации к повышенной растворимости зародышей твёрдой фазы, при к о н-денсации жидкости - к испарению мельчайших капелек, при парообразовании - к повышенной упругости пара внутри маленьких пузырьков. Указанные факторы могут сделать энергетически невыгодным возникновение и рост зародышей новой фазы и задержать переход системы из М. с. в абс. устойчивое состояние при данных условиях.
М. с. широко встречаются в природе и используются в науке и технике. С существованием М. с. связаны, напр., явления магнитного, электрич. и упругого гистерезиса, образование пересыщенных растворов, закалка стали, производство стекла и т. д.
Лит.: Ландау Л. Д., Л и ф-шиц Е. М., Статистическая физика, М., 1964; Ш т р а у ф Е. А., Молекулярная физика, М.- Л., 1949; СамойловичА. Г., Термодинамика и статистическая физика, 2 изд., М., 1955: Скрипов В. П., Ме-тастабильная жидкость, М., 1972.
Г. Я. Мякишев.
Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»
МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ квантовых систем, возбуждённое состояние атомных систем (атомов, молекул, атомных ядер), к-рые могут существовать длительное... смотреть
(от греч. meta...— приставка, означающая здесь изменение, переход к ч.-л. другому, и лат. stabilis — устойчивый) в термодинамике, состояние неу... смотреть
[metastable state] — относительно устойчивое состояние термодинамической системы, которая стремится самопроизвольно перейти в стабильное состояние, характеризуется минимумом энергии Гиббса. Такой переход связан с перемещением атомов, и при низкой их подвижности метастабильное состояние может сохраняться, иногда очень долго. Метастабильное состояние всегда возникает при переохлаждении высокотемпературной фазы.<br> Например, при охлаждении углеродной стали на воздухе из аустенитной области аустенит переохлаждается ниже температуры эвтектоидного превращения и находится в метастабильном состоянии до тех пор, пока не превращается в смесь феррита с цементитом. Метастабильное состояние относится и к случаю метастабального фазового равновесия и отражается на диаграмме состояния самостоятельной системой линий. Весьма часто первой может образоваться метастабильная фаза. Образование стабильной фазы приводит к растворению ранее образованной метастабильной фазы. На этих процессах основаны, например, отжиг белого чугуна на ковкий, отпуск и старение;<br>Смотри также:<br> — Состояние<br> — плоское напряженное состояние<br> — объемное напряженное состояние<br> — напряженно-деформированное состояние<br> — металлическое состояние<br> — магнитоупорядоченное состояние<br> — линейное напряженное состояние<br> — деформированное состояние<br> — взвешенное состояние<br> — аморфное состояние<br> — осесимметричное напряженное состояние<br> — напряженное состояние<br> — псевдоожиженное состояние<br>... смотреть
(от мета... и лат. stabilis - устойчивый) - относительно устойчивое состояние системы, из к-рого она может перейти в более устойчивое состояние под дей... смотреть
метастаби́льное состояние (см. мета... + стабильный) относительно устойчивое состояние, из которого тело (физ. система) может перейти в более устойчив... смотреть
состояние неустойчивого равновесия физ. системы, в к-ром система может находиться длит. время, не переходя в более устойчивое (при данных условиях) сос... смотреть
МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ, относительно устойчивое состояние системы, из которого она может перейти в более устойчивое состояние под действием внешних факторов или самопроизвольно (в последнем случае вероятность перехода значительно меньше, чем для нестабильного состояния). Пример метастабильного состояния в термодинамике - жидкость в состоянии перегрева или переохлаждения; метастабильное состояние в квантовой механике - возбужденные состояния атомов, молекул или атомных ядер, в которых они могут находиться длительное время.<br><br><br>... смотреть
МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ - относительно устойчивое состояние системы, из которого она может перейти в более устойчивое состояние под действием внешних факторов или самопроизвольно (в последнем случае вероятность перехода значительно меньше, чем для нестабильного состояния). Пример метастабильного состояния в термодинамике - жидкость в состоянии перегрева или переохлаждения; метастабильное состояние в квантовой механике - возбужденные состояния атомов, молекул или атомных ядер, в которых они могут находиться длительное время.<br>... смотреть
МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ , относительно устойчивое состояние системы, из которого она может перейти в более устойчивое состояние под действием внешних факторов или самопроизвольно (в последнем случае вероятность перехода значительно меньше, чем для нестабильного состояния). Пример метастабильного состояния в термодинамике - жидкость в состоянии перегрева или переохлаждения; метастабильное состояние в квантовой механике - возбужденные состояния атомов, молекул или атомных ядер, в которых они могут находиться длительное время.... смотреть
МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ, относительно устойчивое состояние системы, из которого она может перейти в более устойчивое состояние под действием внешних факторов или самопроизвольно (в последнем случае вероятность перехода значительно меньше, чем для нестабильного состояния). Пример метастабильного состояния в термодинамике - жидкость в состоянии перегрева или переохлаждения; метастабильное состояние в квантовой механике - возбужденные состояния атомов, молекул или атомных ядер, в которых они могут находиться длительное время.... смотреть
МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ, относительно устойчивое состояние системы, которое легко можно нарушить, переводя его в более низкое энергетическое состояние... смотреть
- относительно устойчивое состояние системы, изкоторого она может перейти в более устойчивое состояние под действиемвнешних факторов или самопроизвольно (в последнем случае вероятностьперехода значительно меньше, чем для нестабильного состояния). Примерметастабильного состояния в термодинамике - жидкость в состоянии перегреваили переохлаждения; метастабильное состояние в квантовой механике -возбужденные состояния атомов, молекул или атомных ядер, в которых онимогут находиться длительное время.... смотреть
Метастабильное состояние – относительно устойчивое состояние системы, из которого она может перейти в более устойчиное состояние под действием внеш... смотреть
- Неустойчивое состояние равновесия. В Метастабильном состоянии данная фаза может существовать неограниченное время без изменения, но стоит только в этой фазе появиться зародышу другой, более устойчивой фазы, как немедленно наступает превращение. При этом метастабильная фаза исчезает и появляется более устойчивая стабильная фаза.<br>... смотреть
metastable state* * *metastable state
stato metastabile
metastabiler Zustand
metastable state
metastable state
état métastable
метастабі́льний стан
metaequilibrium state
metastabiler Zustand
• metastabilní stav
metastable state
état métastable
Метастабильное состояние (от мета... и лат. stabilis — устойчивый) в термодинамике, состояние неустойчивого равновесия физической макроскопической сист... смотреть
возбуждённое энергетич. состояние ат. систем (атомов, молекул, ат. ядер), в к-ром они могут существовать длит. время (квазистабильны). Метастаб... смотреть
Метастабильное состояние квантовых систем, возбуждённое состояние атомных систем (атомов, молекул, атомных ядер), которые могут существовать длительное... смотреть
metastable equilibrium