химический каталог




Поверхностные силы

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

ем для максимального кристаллизационного давления, т. е. давления на закрытую грань кристалла, полученным из уравнений равновесной термодинамики [131]. Сделанный здесь вывод следует из более строгого анализа неравновесных процессов на основе неравновесной термодинамики.

Подставляя (Х.131) в (Х.130), получим

?s = «11 (—Pi + Ртах) = ап (—ILt + Птах). (Х.132)

При Pi < Ртах поток жидкой влаги направлен из талой зоны/в зону // и расходуется на рост линз льда. При pt > ртах направление потока меняется. Происходит рассасывание линз льда под действием приложенного внешнего давления. Разность (рШах — Pi) тем больше, чем ниже температура Г*. Однако снижение температуры вызывает одновременно уменьшение толщины незамерзающих прослоек, что должно привести к падению значений ссп. Отсюда следует, что за* висимость qs (Т) должна проходить через максимум. Это хорошо согласуется с наблюдениями, показывающими, что рост линз льда наиболее быстро происходит в слоях с температурой не ниже —3 ~- — 5° С [118, 124-126].

К сожалению, число экспериментов, позволяющих осуществить прямую проверку развитой теории термокристаллизационного мас-сопереноса, ограничено. Наилучшую возможность представляют результаты работы Фигнес и Дийкема [134], которым благодаря применению оригинальной методики удалось провести в хорошо контролируемых условиях измерения скорости роста льда за счет подсасывания воды через тонкий щелевой капилляр (играющий роль незамерзающей коммуникации) из объемной жидкой фазы, находящейся при температуре TW ;> TV Условия эксперимента, как нетрудно видеть, удовлетворяют модельной схеме на рис. Х.26, а и уравнению /Х.130). Лед и отделяющая его от стенок камеры незамерзающая прослойка толщиной кг находятся при температуре ТГ = TT < Т0. Толщина слоя воды у поверхности мениска льда в капилляре h2 = оо. Температура Т2 над мениском отвечает температуре фазового равновесия вода—лед, т. е. Т2 = Т0.

Именно по этой причине измеренные Фигнес и Дийкема [134] скорости роста фазы льда qs = Q/p§ не зависели от TW.

В соответствии с уравнением (Х.130) поток qs зависит от разности между температурой льда в контакте с незамерзающей прослойкой ТГ и температурой TQ равновесия мениска льда с объемной водой. Поскольку Т0 постоянно, qs должно зависеть только от ТЪ что и дают эксперименты [134]. Разность TW — TQ могла вызвать дополнительный термоосмотический поток воды в щелевом капилляре. Обнаруженное в работе [134] отсутствие влияния температуры объемной воды TW на qs лишь подтверждает малость значений АН по сравнению с теплотой фазового перехода вода—лед L.

Считая, что поверхность лед—-вода вблизи устья капилляра искривлена незначительно, можно принять TQ = 273 К. Это позволяет, по данным Фигнес и Дийкема [134], построить график зависимости qs = / (AT), где AT = Т0 — ТГ. Как видно из рис. Х.27, график в согласии с уравнением (Х.130) получается линейным. Продолжение этой прямой отсекает на оси qs при AT = 0 отрезок qv = —«n(pi — — Ро) — —auUi — 0,7«Ю-4 см/с. Отсюда следует, что рг — р0, т. е. давление в прослойке понижено по сравнению с объемной водой. Отрицательное расклинивающее давление прослойки Пх < 0 можно объяснить уже обсуждавшимся выше эффектом пересечения изотермой П (h) оси толщин (см. рис. Х.25), так как значения ТГ в проведенных опытах мало отличались от Т0.

Для нахождения расклинивающего давления Ut используем величину наклона линейного графика зависимости qs (AT): А = dqj fd(AT), равную в соответствии с уравнением (Х.130) A = anpSL/T0. Значение Пх найдем из уравнения

qplA = - ПхТУрА

(Х.133)

принимая в нем L — 3,34-109 эрг/г, Т0 = 273 Кир8 = 0,917 г/см3. Значение Пх получено равным —1,2 -106 дин/см2.

Для а-пленок на поверхности кварца это значение расклиниваю-дцего давления отвечает толщине пленки ho около 50 А при 20° С и •около 100 А при 10° С (см. главу VII, рис. VII. 1). Проведем оценку толщины незамерзающей прослойки &ь используя полученные значения qp и Пх для определения коэффициента осп = —~ 6 • -10"11 см2-с/г и уравнен

страница 199
< 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
купить наклейки mercury 90 elpto
поселки на новорижском шоссе
litened 50-30 а.2.28-1,1х30
икея каркас под матрас 90 на 200

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
(16.12.2017)