Atomistic explanation of the Gough-Joule-effect

Zum reversiblen thermomechnischen Kopplungseffekt bei idealen Kristallen

“…Der Festkörper wird vom spannungsfreien Ausgangszustand mit der Temperatur T 0 reversibel adiabat in einen hydrostatischen Spannungszustand mit der Temperatur Tüberführt. Durch Elimination erhält man aus den Bilanz-und Konstitutivgleichungen für die Temperaturdifferenz [5] ∆T makr.…”

“…Ordnung approximiert werden kann: Teilchen mit der Fläche r 2 0 wirkt die Spannung dp = dF/r 2 0 . In guter Näherung [5] kann die resultierende Kraft auf ein Gitterteilchen durch das lineare Potential U dp (r) = −dp r 2 0 r dargestellt werden. Daher oszillieren die Teilchen nach Aufbringen von dF im resultierenden Potential W dp (r) = W 0 + 1 2 W 0 (r − r 0 ) 2 − 1 6 W 0 (r − r 0 ) 3 − dp r 2 0 r. Vor Aufbringen der Sprungkraft dF schwingt das Teilchen in der Höhe E 0ü ber dem Minimum von W (r).…”

“…Bei Aufbringen der gesamten Last p muß beachtet werden, daß sowohl a, b, c, undT Funktionen von p sind. Eine detaillierte Darstellung dieses Sachverhaltes ist in [5] enthalten. Eine analytische Berechnung der resultierenden Energiedifferenz ∆E nach Aufbringen von p ist nicht möglich.…”

“…Wegen des Gleichverteilungssatzes folgt dann für die Temperaturdifferenz Die Ergebnisse zeigen, daß ein unkorreliertes Teilchenmodell zur qualitativen und quantitativen Beschreibung des thermomechanischen Kopplungseffektes geeignet ist. Bei anderen Stoffen ergibt sich eineähnlicheÜbereinstimmung zwischen makroskopischer und mikroskopischer Theorie [5].…”

“…Die makroskopische Deutung dieses Effektes ist seit langem bekannt [6]. Ein erster atomistischer Deutungsversuch ist in [5] zu finden.…”