химический каталог




Поверхностные силы

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

честве примера случай, когда два ледяных мениска в цилиндрическом капилляре, моделирующем пору, разобщены газовым промежутком длиной I (рис. Х.28). Поверхность капилляра на этом участке покрыта незамерзающей адсорбционной пленкой толщиной h. Между льдом и поверхностью капилляра существуют незамерзающие прослойки толщиной h% Ф Ф h. В изотермических условиях (см. рис. Х.28, а) пленки, прослойки и лед находятся в состоянии равновесия. При наложении на модельную систему постоянного градиента температуры VT = — (Тг — Т2)/1> 0 (см. рис. Х.28, 6) начнется термокристаллизационное течение пленки и диффузия пара в холодную сторону. Для расчета пленочного течения применим ту же систему уравнений (Х.116), (Х.117) термодинамики необратимых процессов.

Так как изотермическое теченио пленки под действием разности давления Ар в направлении от мениска 1 к мениску 2 (см. рис. Х.28, а) сопровождалось бы плавлением льда у мениска 1 и кристаллизацией избытка притекшей по пленке влаги на мениске то тепло переноса W0 равно, очевидно, произведению скорости изотермического потока qp = апАр на тепло фазового перехода psL (эрг/см3) вода—лед. Таким образом, как и в рассмотренном выше случае незамерзающих прослоек, W0 = oc1]LpsLApHala = a21 = anpsL. Это приводит к уравнению термокристаллизационного течения незамерзающей пленки, аналогичному (Х.122):

VT

?т = anpeL—. (X. 134)

Коэффициент осп для смачивающих пленок, как это следует из уравнения (Х.62) (см. § 5), равен

ОЦ = #V3T.. (Х.135)

Подставляя (Х.135) в (Х.134), получим для потока через единицу сечения пленки [145, 146]

где р — плотность жидкой воды.

Скорость смещения ледяных менисков Vf в результате термо-кристаллизационного течения пленки составит соответственно

vf = 7 = ——F~ • СМ/С> <ХЛЗ7>

где г — радиус капилляра.

Для потока пара между менисками, выраженного также через скорость смещения менисков, можно записать

V — DM vp*

Vv~ pRT I 9

где D — коэффициент диффузии пара; Др8 — разность давления на-сыщенногопара над поверхностью ледяных менисков 1 и 2; М — масса моля воды; R — газовая постоянная.

Используя уравнение Клапейрона—Клаузиуса Дрв = pvLv* (ATIT), получим далее

У*— ГЁт (А.1Л5)

где pv — плотность пара; Lv — теплота сублимации льда, эрг/г.

Отношение термокристаллизационного потока к потоку пара получается равным

Vf 2ph3psLRT

(X.139)

С целью проверки полученных уравнений были поставлены эксперименты [145, 146] с кварцевыми капиллярами, в которых между менисками льда находился пузырек воздуха, что отвечает модельной схеме на рис. Х.28. Эксперименты велись на установке, подобной примененной ранее при изучении термокапиллярного течения смачивающих пленок (см. § 5). Схема заполнения капилляра би-дистиллятом показана на рис. Х.29, а. Кратковременным понижением температуры до —40° С вода в капилляре замораживалась. Затем, постепенно повышая температуру концов пластины термоэлементами, создавали и поддерживали постоянный градиент температуры VT= 3,8 0,1 град/см. При этом добивались такого распределения температуры, чтобы точка, отвечающая температуре

a

2R

Рис.Х,29. Схема заполнения капилляра водой (а) и смещение менисков льда в кварцевых капиллярах под влиянием постоянного градиента температуры VT — 3,8 град/см (б)

1 — радиус капилляра т = 10,7 мкм; длина воздушного промежутка 1 = 0,486 см; средняя температура пленки * = —1° С; 2 — г = 9,8 мкм; I = 0,1 см, t = —0,28° С; 3 — г — ~ 10,3 мкм; I — 0,081 см; t = —0,27° С

плавления льда Т0 = 273 К, находилась вблизи и левее мениска льда с температурой Т1 (см. рис, Х.29, а). Длина воздушного промежутка I между менисками льда была небольшой (0,1—0,4 см) с тем, чтобы температура обоих менисков мало отличалась от Т0. Это делалось для того, чтобы максимально проявить эффект пленочного течения, так толщина пленок растет при Т —> Т0.

Эксперименты состояли в измерении с помощью горизонтального компаратора скорости отступания левого мениска льда и скорости наступания

страница 201
< 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
участок на но
выпремить крыло на приоре своими руками
royal кастрюли цена
диагностика зрения бесплатная москва

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
(09.12.2016)