химический каталог




Поверхностные силы

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

женная к пластинке льда на единицу ее площади, должна уравновешиваться равным и противоположно направленным перепадом давления Ар. Так, при р2 >» рг пластинка льда смещается вверх, а жидкость перетекает по коммуникациям от верхней прослойки к нижней, осуществляя циркуляцию массы.

Найдем производство энтропии S для рассматриваемой системы в единицу времени t и на единицу площади пластинки льда:

dS

dt

= qs-Y- + W-j1-, эрг/см2-страд.

(Х.115)

Первый член правой части содержит удельную работу силы, приложенной к пластинке'льда и движущей ее с постоянной скоростью qs. Второй член характеризует производство энтропии за счет тепла, поглощаемого в единицу времени единицей одной поверхности льда, находящейся при одной температуре, и выделяемого единицей другой поверхности льда, находящейся при температуре на AT ниже, чем первая.

Исходя из выражения (Х.115) для производства энтропии в необратимом процессе тепло- и массопереноса, можно составить следующие кинетические уравнения:

qs = аг1Ар + a12 (ATIT), см/с;

W — a2lAp + а22 (ATIT), эрг/см2*с.

(Х.116) (Х.117)

Первое из этих уравнений описывает скорость переноса массы в фазе льда qs = Qlps, а второе — скорость переноса тепла W в модельной системе. Коэффициент аи характеризует сопротивление смещению льда, зависящее от гидродинамического сопротивления коммуникаций и прослоек. Коэффициент а22 при условии h Перекрестные коэффициенты а12 и а21, равные друг другу в соответствии с принципом Онзагера, определяют взаимосвязанные эффекты: поток массы q = q0 (при Ар = 0) под действием градиента температуры и изотермический поток тепла W = W0 (при AT = 0) под действием перепада давления. Поток тепла W0 носит название тепла переноса. Впервые рассмотренный в работе [130] поток массы q0 был нами назван термокристаллизационным.

Величина коэффициентов а12 и a2i определяется физическими свойствами и геометрией модельной системы. Для нахождения a12 = а21 запишем выражение для переноса тепла Wo. Оно равно, очевидно, произведению скорости изотермического потока массы на теплоту фазового перехода вода—лед L (эрг/г):

(Х.118)

Так как удельная энтальпия тонких прослоек воды отличается на АН от своего объемного значения, переток жидкости из одной прослойки в другую сопровождается изотермическим переносом тепла. Поэтому в рбщем случае к L следует добавить величину АН, т. е. учесть рассмотренный в предыдущем разделе (§ 6) эффект термоосмотического течения. Однако, поскольку L> АН (L ~ 3• 10е эрг/г; АН ~ 3* 105 эрг/г), влиянием термоосмоса (при наличии более мощного источника-стока — теплоты фазового перехода лед—вода) можно пренебречь.

Из уравнения (Х.117) следует, что

W0 = алАр. Сравнивая (Х.Н8) и (Х.119), получим

а12 ~ а21 = allPs*

(Х.119)

(Х.120)

Введя это выражение в уравнение (Х.116), перепишем его в следующем виде:

qs = аи[Ар + psL (АТ1Т)}.

(Х.121)

Из последнего уравнения следует, в частности, что скорость термокристаллизационного потока

q0 = allPsL (AT/T)

(X.122)

определяется теплотой фазового перехода L, что и оправдывает предложенное для этого потока название [130].

Как видно из полученных решений, в уравнения массопереноса (Х.116) и (Х.122) не входит в явном виде расклинивающее давление тонких прослоек. Влияние расклинивающего давления на течение незамерзающих прослоек проявляется через коэффициент au в уравнении (Х.116). Последний зависит от толщины прослоек А, определяемой в свою очередь изотермой расклинивающего давления П (h). Это приводит к зависимости скоростей потоков qs и qQ от вида изотермы П (h), .

Есть, кроме того, еще одно обстоятельство, нуждающееся в пояснении. Проведем сравнение систем, отличающихся тем, что в одном случае тонкая прослойка воды граничит с двумя твердыми (неледяными) фазами, а в. другом — одна из твердых фаз образована льдом, В первом случае, когда (р — pQ) Ф П (Л), жидкость вытекает из прослойки (при р — ро > П) или втекает в нее (при р — р0 < П), Скорость изотермическ

страница 195
< 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
обслуживание чиллеров korf
купить наклейку на дверь с надписью закрывайте дверь
печать уличного баннера
es-du-1m/2м

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
(26.09.2017)