химический каталог




Поверхностные силы

Автор Б.В.Дерягин, Н.В.Чураев, В.М.Муллер

льной или отрицательной работы. Следовательно, ее источник — силы отталкивания или притяжения, возникающие в зоне перекрытия поверхностных сил первого рода. Эти силы, обусловленные эффектами перекрытия, мы будем называть поверхностными силами второго рода. Для их теоретического расчета необходимо основываться на молекулярных или микроскопических представлениях, что является в общем случае крайне сложной и в физическом, и в математическом плане задачей. Для ее упрощения рационально прежде всего рассматривать простейший случай — силы второго рода, появляющиеся при достаточном утоныпении плоского слоя равномерной толщины h. Этот лростейший случай не только облегчает теоретический расчет возникающих сил, но и может быть использован, как показано в [1], в качестве основы для приближенного расчета сил, действующих в прослойках неравномерной толщины и даже ограниченных непло-?скими поверхностями.

Наконец, случай плоскопараллельного слоя представляет значительные удобства и для экспериментального установления зависимости поверхностных сил второго рода от расстояния и может с большой точностью реализоваться самопроизвольно (мыльные пленки). Именно эта экспериментальная задача была впервые поставлена и решена на примерах прослоек равномерной толщины между твердыми фазами [2], твердой и газообразной фазами [3] и двумя газовыми фазами [4]. При этом было введено понятие «расклинивающего давления» тонкой прослойки, получившее в дальнейшем широкое развитие и применение.

§ 2. Определение расклинивающего давления

Пока не наступило перекрытие межфазных зон в тонкой пленке, нельзя обнаружить нарушения законов гидростатики: давление в ней (в отсутствие внешних сил) равно давлению той объемной фа-.зы, частью которой является пленка. Именно поэтому изменение толщины прослойки может идти без затраты равновесной работы. При наступлении перекрытия это положение должно измениться. Это значит, что гидростатическое давление в тонкой прослойке должно> отличаться от давления в смежной объемной фазе, из которой она образовалась путем утонынения. Добавочное (или дополнительное давление, имеющееся в такой прослойке в состоянии ее термодинамического равновесия с объемной фазой, было названо расклинивающим [2, 3]. При этом его знак может быть любой — как положи- ч тельный, так и отрицательный. Во втором случае прослойка под, влиянием поверхностных сил второго рода стремится утоньшиться.

Очевидно по самому определению расклинивающего давления,, что для его строгого измерения необходимо внешними силами (или силой) уравновесить расклинивающее давление, обеспечив прежде всего механическое равновесие прослойки. Тогда в зависимости от способа уравновешивания мерой расклинивающего давления может быть или дополнительное давление на поверхности прослойки,, или понижение давления, создаваемое в объемной фазе, частью которой является прослойка. В обоих случаях в состоянии термодинамического равновесия прослойки и фаз, ее окружающих, расклинивающее давление П (h) оказывается равным разности между давлением Pi на поверхность прослойки и давлением Р0 в объемной фазе, служащей продолжением прослойки [5]:

П (h) =Рг- Р0, (II.1)

где h — толщина прослойки.

Для того чтобы это общее определение приобрело более конкретный смысл, рассмотрим его применение в трех частных случаях.

1. Рассмотрим прослойку между двумя параллельно расположенными пластинами (рис. II.2). Расклинивающее давление равно здесь силе на единицу площади N, которая требуется, чтобы прослойка сохраняла равновесную толщину. При этом знак N должен Отвечать знаку П (h). Однако для практической реализации точного-измерения необходимо, чтобы это равновесие было устойчивым В случае, если соблюдается условие

iT-<0. (И.2)

устойчивость равновесия обеспечивается сама собой за счет свойств Ёгрослойки. Состояние прослойки будет неустойчивым, если имеет место противоположное условие:

>о. <и.з>

* Как надо понимать нарушение законов гидростатики — закона Паскаля в слу~ ао газовой прослойки и, наконец, вакуу

страница 18
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Поверхностные силы" (3.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мячи в астрахани купить
экономичные котлы отопления на твердом топливе длительного горения
обучение дизанеру по ландшафту
сколько стоит билет м москве на квн

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)