Введение
Представлены численные значения энерготехнологических квантовых параметров элементов таблицы Менделеева. Показано, что уравнения квантовой физики совместно с теоретическими и экспериментальными данными по энерготехнологическим процессам позволяют рассчитать такие параметры для каждого элемента таблицы Менделеева. Рассмотрена формальная информация о квантовых структурах на базе ключевого уравнения и постоянной Планка.
В основе энерготехнологических квантовых чисел таблицы Менделеева используем следующие положения.
1. Накоплен теоретический и экспериментальный материал по квантовым параметрам, который с формальными и опытными зависимостями энерготехнологических процессов используется в промышленных и исследовательских разработках [1-9].
2. Уравнения квантовой физики совместно с теоретическими и экспериментальными данными по энерготехнологическим процессам позволяют рассчитать квантовые параметры для элементов таблицы Менделеева. [3,10-26].
3. Квантовые числа таблицы Менделеева сведены в таблицу.
Ключевое уравнение квантовых безразмерных чисел
Для обобщения квантовых параметров энерготехнологических процессов применительно к таблице Менделеева имеем ключевое уравнение силового взаимодействия субстанций с размером кванта Планка h [1-3]
F = C·h / r^2. (1)
Здесь
F – сила, Н;
C – скорость света, м/с;
h – постоянная Планка, Дж·с;
r- характерное расстояние энерготехнологического процесса, м.
Уравнение (1) дает основание для вывода безразмерных комплексов элементов таблицы Менделеева.
В статье [3] представлен вывод ключевого уравнения, которое следует из уравнений И. Ньютона, Ш. Кулона и безразмерного комплекса энерготехнологических процессов.
Необходимо отметить, что в основе физических понятий при выводе квантовых параметров лежит комплекс энерготехнологических процессов (ЭТП) [1,14-21].
Lk = - (A*Ф*T)/(A*Ф^2 + T),
где Lk - безразмерный комплекс, отношение действительного потока субстанции к теоретическому (минимальному); Т – безразмерный комплекс, определяющий соотношение транспортных потоков (полного и диффузионного потока); Ф – безразмерный комплекс, определяющий соотношение между кинетическим и транспортными потоками; А – безразмерная величина, определяющая соотношение между кинетической зоной (объемом кинетического слоя) и транспортной областью [14-18,21-26].
Здесь рассматриваются следствия из комплекса (ЭТП) в части определения безразмерных квантовых параметров таблицы Менделеева.
В [1-3] показано, что, кроме зависимости (1), основой таких уравнений является закон всемирного тяготения, который определяется силой F взаимного притяжения двух тел массой M и m, находящихся на расстоянии r
F = G*M*m/r^2 . (2)
Здесь G- гравитационная постоянная.
Формализация безразмерных квантовых параметров
В таблице Менделеева 118 элементов. Алгоритм определения квантовых параметров покажем на примере кремния [2].
Из уравнений (1) и (2) получаем безразмерную зависимость
α(Si) применительно к элементу кремния таблицы Менделеева
α(Si) = (M^2)·G/ C·h , (3)
где (Si) – обозначение кремния в таблицы Менделеева
M – средняя масса атома кремния с учетом изотопного состава этого элемента в таблице Менделеева, кг.
M = m0· Kc . (4)
Здесь
m0 - относительная масса элемента по таблице Менделеева;
Kc - атомная единица массы углерода ( 1/12 от абсолютной массы атома углерода).
Физический смысл безразмерного параметр α(Si) – показывает, во сколько раз энерготехнологический квант кремния меньше кванта Планка h.
Таким образом безразмерный параметр α(Si) дает фундаментальное энерготехнологическое квантовое число кремния.
Подставляя численное значение энерготехнологического параметра кремния и физические константы получаем величину этого комплекса (см. таблицу 1). Принимая во внимание, что этот комплекс показывает, во сколько раз квант момента импульса элемента кремния меньше кванта Планка h, делаем оценку энерготехнологического кванта момента импульса кремния (см. таблицу 1).
Методика вывода энерготехнологического кванта момента импульса кремния по уравнениям (1-4) позволяет выполнить оценку квантовых параметров и остальных элементов, которые представлены в таблице 1.
К вопросу потоков момента импульса
Принимая во внимание, что безразмерный комплекс элемента таблицы Менделеева показывает, во сколько раз квант момента импульса элемента меньше кванта Планка h, мы сделали оценку энерготехнологического кванта момента импульса для каждого элемента (см. таблицу 1). Таким образом, имеется основание перейти к рассмотрению потоков момента импульса, которые определяют перенос этой субстанции во Вселенной. Выполним формальную оценку потока момента импульса с учетом того, что коэффициент кинематической вязкости ν определяет меру массовой концентрации момента импульса, а коэффициент динамической вязкостиμ определяет объемную концентрацию момента импульса [14-15].
Транспортировка (поток) момента импульса при турбулентном течении определяется следующей зависимостью:
Lc = - ν·(∆μ/∆x) (5)
где:
∆μ – концентрационный напор момента импульса;
(∆μ/∆x) – градиент объемной концентрации момента импульса.
Из выше изложенного следует, что объемная концентрация момента импульса при увеличении скорости движения субстанции увеличивается. Коэффициент кинематической вязкости при прочих равных условиях практически не меняется. Такое "несоответствие" кинематической и динамической вязкости при турбулентном течении определяется тем, что массовый параметр субстанции определяется количеством субстанции, транспортируемой через исследуемый участок, а объемный параметр связан с геометрическими размерами этого участка.
Как было показано ранее [14-15, 21-22], кинетика импульса определяется по формуле
d(ρ·w)/dt = -k· ∆(ρ·w) , (6)
где:
∆(ρ·w) – концентрационный напор импульса;
k– константа скорости кинетического процесса;
t – время.
Кинетика момента импульса определяется следующей зависимостью:
dμ /dt = - k·(μ-μp) = - k·∆μ , (7)
где:
∆μ – концентрационный напор момента импульса;
μp – равновесная концентрация момента импульса.
Концентрационные напоры импульса и момента импульса определяются их равновесными концентрациями, которые численно равны динамической и кинематической вязкости субстанции при невозмущенной транспортировке.
Уравнение (7) описывает турбулентный режим течения субстанции при наличии преобразования момента импульса, например, кавитации [14-15]. Таким образом, турбулентное течение включает два режима:
ν·(∆μ/∆x) - транспортный турбулентный режим с потоком момента импульса без его преобразования (уравнение 5);
k·∆μ- кинетический турбулентный режим с преобразованием момента импульса (уравнение (7).
Как было отмечено ранее [15,21-22], переход турбулентного режима из транспортного в кинетический определяется катастрофическим явлением. При этом разрушение движущейся субстанции (жидкости, газа, плазмы) в соответствии с уравнением (7) происходит в зоне максимального потока момента импульса с учетом формы импульса [26].
Выводы
Представлены численные значения энерготехнологических квантовых параметров элементов таблицы Менделеева. Показано, что уравнения квантовой физики совместно с теоретическими и экспериментальными данными по энерготехнологическим процессам позволяют рассчитать такие параметры для каждого элемента таблицы Менделеева. Рассмотрена формальная информация о квантовых структурах на базе ключевого уравнения и постоянной Планка. Показано, что транспортировка и кинетика момента импульса является формальной основой описания течений субстанций.
Литература
1. Лысенко Л.В., Шаталов В.К. Энерготехнологический подход к
физическому смыслу фундаментальной постоянной тонкойструктуры// Наукоемкие технологии. 2023. Т. 24. № 6. С. 22−28
2. Л.В. Лысенко, Д.М. Ахмелкин, В.К. Шаталов, А.К. Горбунов Энерготехнологические квантовые параметры кремния в электронике // Наукоемкие технологии. 2024. Т. 25. № 5. С. 16-23.
3. Лысенко Л.В., Шаталов В.К. , Горбунов А.К. Квантовый подход к таблице Менделеева // Электромагнитные волны и электронные системы. 2024. № 2. С. 5-13.
4. Лысенко Л.В., Шаталов В.К. Энерготехнологическая интерпретация уравнений Максвелла // Электромагнитные волны и электронные системы. 2023. Т. 28. № 2. С. 64−72.
5. Лысенко Л.В., Коржавый А.П., Романов А.В., Шаталов В.К., Челенко А.В. Методика применения энерготехнологического подхода к интерпретации природы магнитной волны и света // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 3. С. 48-53.
6. Leonov V.P., Gorynin I.V., Kudryavtsev A.S., Ivanova L.A., Travin V.V., Lysenko L.V. Titanium alloys in steam turbine construction // Inorganic Materials: Applied Research. 2015. V. 6. № 6. P. 580–590.
7. Shatalov V.K., Korzhavy A.P., Lysenko L.V., Mikhaylov V.I., Blatov A.A. Increasing the strength of the deposits of titanium alloys using rods process by microarc oxidation // Welding International. 2017. V. 31. № 12. P. 964–96.
8. Шаталов В.К., Лысенко Л.В., Макаренко И.В., Мамонов А.М., Титков А.Н., Травин В.В. Топография поверхности титановых сплавов после термоводородной обработки // Физика и химия обработки материалов. 2005. № 5. С. 59–68.
9. Shatalov V.K., Lysenko L.V., Govorun T.A., Shtokal A.O. Technological procedure for the formation of an oxide layer on the surfaces of structures made of titanium alloys // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2019.Т. 55. № 7. С. 1352–1356.
10. Casado J. Connecting Quantum and Cosmic Scales by a Decreasing-Light Speed Model, 2004.
11. ВихманЭ. Квантоваяфизика. Берклеевский курс физики. Т.4. М.: Наука. 1983.
12. Дирак П. Элементарные частицы. Вып. 3. М.: Наука. 1965.
13. Planck Collaboration. Planck 2015 results: XIII. Cosmological parameters, Astronomy and Astrophysics. 2016.
14. Лысенко Л.В. Гносеологические основы энерготехнологических процессов: Учеб. пособие. М.: Ай Пи Ар Медиа. 2023. 75 c.
15. Лысенко Л.В. Теоретические основы конструкторских оценок энерготехнологических процессов. М.: Энергоатомиздат. 1997. 66 с.
16. Коржавый А.П., Лысенко Л.В., Шаталов В.К., Горбунов А.К., Лысенко А.Л. Гравитационное притяжение в энерготехнологической интерпретации // Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16. № 9. С. 56–60.
17. Лысенко Л.В., Шаталов В.К., Горбунов А.К., Лысенко А.Л., Овчаренко И.Н. Энерготехнологическая интерпретация основного закона динамики // Наукоемкие технологии. 2014. Т. 15. № 8. С. 55−58.
18. Лысенко С.Л., Блатов А.А. Вывод закона Кулона для магнитных зарядов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. Т. 21. № 5. С. 19−23.
19. Shatalov V.K., Korzhavyi A.P., Lysenko L.V. Mechanical properties and structure of titaniumalloy overlays alloyed with oxygen from the oxide layer of filler rods // Metal Scienceand Heat Treatment. 2020. V. 62. № 7-8. P. 524–528.
20. Gnedenkov S.V., Gordienko P.S., Lysenko L.V., Sinebryukhov S.L., Khrisanova O.A., Skorobogatova T.M., Minaev A.I., Blinnikov O.V. Effect of coatings formed on titanium by microarc oxidation on the intensity of the salt deposition process // Fizika i khimiya obrabotki materialov. 1997. № 2. P. 65–69.
21. Амеличева К.А., Горбунов А.К., Лысенко А.Л., Лысенко Л.В., Шаталов В.К. Теоретические подходы к телепортационным процессам // Наукоемкие технологии. 2017. Т. 18. № 10. С. 17–23.
22. Лысенко Л.В., Шаталов В.К. Теория диффузионно-кинетической
модели при микродуговом оксидировании // Коррозия: материалы, защита. 2006. № 10. С. 40–42.
23. Травин В.В., Лысенко Л.В. Исследование температурных полей в под-шипниковой втулке с анизотропным углепластиком // Вопросы материаловедения. 2001. № 2 (26). С. 124–129.
24. Шаталов В.К., Коржавый А.П., Лысенко Л.В., Михайлов В.И., Блатов
А.А. Повышение прочности наплавок из титановых сплавов прутками, обработанными микродуговым оксидированием // Сварочное производство. 2017. № 3. С. 8–13.
25. Шаталов В.К., Лысенко Л.В., Штокал А.О. Плазменно-электролитическая обработка развитых поверхностей из титана при формировании на них защитных покрытий // Электромагнитные волны и электронные системы. 2019. Т. 24. № 6. С. 32–37.
26. Ахмелкин М.А., Лысенко Л.В. Креативная российская микроэлектроника // Калуга: Манускрипт. 2020. 68 с.
27. Журнал «Электромагнитные волны и электронные системы»