химический каталог




Поверхностные силы

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

иментах с пористыми стеклами закорачивание электродов (см. рис. Х.17) не изменяло заметным образом ни скорости фильтрации, ни скорости термоосмоса.

Наибольшее влияние электрокинетических эффектов на массопе-ренос проявляется при %h ~ 1 [1—3, 71, 72, 78], где % — обратный дебаевский радиус и h — полуширина поры или толщина пленки. Для воды (х = 10* 10 см-1) эти явления особенно существенны при значениях h порядка 0,1—1 мкм. В этом случае, так же как и в случае более широких пор (h ~ 10 мкм), любая теория неизотермического массопереноса в пористых телах с наряженной поверхностью должна учитывать наряду с переносом тепла также ц перенос заряда. Диссипативная функция, отражающая скорость производства энтропии, записывается тогда вместо (Х.77) в следующем виде [104]:

ф = QVP + W (У Т/Т) + /VЈ,

(Х.95)

где сохранены прежние обозначения и / — электрический ток; VE — градиент электрического потенциала.

Для удельных потоков массы q (см/с), тепла W(эрг/см2-с) и электрического тока i (А/см2) из (Х.95) получим следующую систему

уравнении:

q = anVP + cc12(VT/T) + a13Vtf, - w = a21VP + а22(УГ/Г) + ct23VЈ, i = a31VP + aB2(VT/T) + as,Vtf.

(X.96) (X.97) (X.98)

Здесь появляются, кроме уже обсужденных выше, новые фено-* менологические коэффициенты ailt, физический смысл которых требует пояснения. Коэффициенты сс13 = сс31 характеризуют известные электрокинетические явления: электроосмос и потенциал течения соответственно, а коэффициент ct33 — электропроводность системы. Таким образом, новыми являются, по существу, только два коэффициента «23 ~ аз2> которые описывают два взаимосвязанных термоэлектрических эффекта.

Рассмотрим тепло переноса We — a29VE (при условии VP = О и VT = 0). Оно складывается из тепла переноса, связанного с электроосмотическим течением поляризованной в двойном электрическом слое жидкости, и разности теплот переноса анионов Q_ и катионов Q+ [105] в электрическом поле VE. Дальнейшие расчеты феноменологических коэффициентов будут проведены для той же модели плоской поры шириной 2h. В этом случае

h

We = anVE = ±- J АНе (z) v (z) dz + a33 (о

где F — число Фарадея.

Так как в данном случае будут рассматриваться эффекты, связанные только с наличием диффузных электрических слоев, изменения удельной энтальпии АНе вызваны тем, что жидкость поляризуется в поле диффузного слоя. Отличается от рассмотренного ранее и распределение скоростей v (z). Здесь профиль скоростей формируется вследствие увлечения воды ионами диффузного слоя, т. е. в результате электроосмоса.

Рассчитаем распределение АНе (z) по сечению плоской поры шириной 2h. Используем для этой цели выражение для изменения свободной энергии AG элементарного объема раствора под влиянием поляризации растворителя в поле диффузного электрического слоя [106]:

--erf-ST' <х-100>

где е0 — статическая диэлектрическая проницаемость и ф (z) — локальное значение электрического потенциала. Дальнейшее решение проведено в приближении малых потенциалов поверхностей щели ф0, когда применимо следующее выражение для распределения потенциала ф (z) внутри щели [107]:

Соответствующее выражение для изменения удельной энтальпии определяется из уравнения Гиббса—Гельмгольца. Как и в [106,108], получим

) = )Г) = № (Х.102)

где а = [1 + {Т/е0)(дг0/дТ)1 Для воды при Т = 283 293 К можно, как известно, принять а ~ —0,4.

Таким образом, значения ДЯе < 0, т. е. ограничение подвижности молекул воды в результате поляризации приводит к уменьшению ее удельного теплосодержания.

Профиль электроосмотических скоростей v (г) можно найти из уравнений Навье—Стокса, используя обычные граничные условия прилипания и симметрии [71, 78]:

'М-йН1--*)™- (ХЛ03)

Подставляя значения ДЯе (z) из (Х.104) и v (z) из (Х.103) в уравнение тепла переноса (Х.99), получим для термоэлектрического коэффициента сс23 = сс32 следующее выражение:

(Х.104)

ФоХЗа да/ ,л l (Q+ ~ Q-)

0&23 = «32 = —64n2TJ— + «S3 2р ,

где

Y(**)=-g- + *h,'t*-

страница 190
< 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
пос монтевиль
волейбольные кроссовки
купить сковороду чешскую
организации где делают таблички на дома с адресом

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
(28.03.2017)