Гистерезис в системах твердофазный материал – водород с позиции неравновесной термодинамики

Цегельский В.Г.

Ключевые слова: гистерезис, неравновесная термодинамика, гидридообразующие материалы, клатратный гидрат, правило фаз.

Аннотация. Проанализированы процессы, протекающие при сорбции и десорбции водорода некоторыми гидридообразующими металлами и интерметаллическими соединениями. Показано, что с позиции неравновесной термодинамики эти процессы аналогичны процессам, протекающим при сорбции водорода обычным льдом Ih с образованием клатратного гидрата sII и последующим его разложением при десорбции. Отмечено, что в этом случае известное правило фаз неприменимо, так как переходы между стационарными фазами реализуются через многофазную область в некотором диапазоне термодинамических параметров и при этом демонстрируют гистерезис. Показано, что протекающие в рассмотренных системах процессы подчиняются общим закономерностям эволюции неравновесных термодинамических систем.

Hysteresis in systems of solid-phase material – hydrogen from the perspective of non-equilibrium thermodynamics

Tsegelskiy V.G.

Keywords: hysteresis, non-equilibrium thermodynamics, hydride-forming materials, clathrate hydrate, phase rule.

Abstract. The paper investigates the hydrogen sorption-desorption processes in some hydride-forming metals and intermetallics. From the perspective of non-equilibrium thermodynamics these processes are similar with hydrogen sorption process in regular ice Ih with clathrate hydrate sII forming and its further decomposition in desorption process. It is noted that well-known phase rule is not acceptable for this case due to transitions between stationary phases realize through multiphase area and demonstrate hysteresis in some range of thermodynamic parameters. It is shown that processes in the considered systems follow the same general evolution laws of non-equilibrium thermodynamic systems.