химический каталог




Поверхностные силы

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

ческой устойчивости равновесия необходимо, чтобы выполнялось условие-<0. (Ш.2)

Важно добавить, что производная от расклинивающего давления по толщине должна вычисляться, исходя из требования, чтобы в процессе утоныпения сохранялось равновесие прослойки с объемной фазой. Для этого необходимо, чтобы оставались равными в прослойке и в объемной фазе химические потенциалы всех компонентов, входящих в их состав. При изменении толщины прослойки за счет простого вытекания химические потенциалы компонентов • пленки могут меняться, в частности, за счет изменения адсорбции. Их выравнивание может происходить медленно за счет сравнительно медленных диффузионных процессов. Поэтому при быстром утонь-шении пленки производная dH/dh может иметь существенно иное значение, чем при термодинамически равновесном процессе. Покажем, что значение производной при условии, что нарушениями изотермичности можно пренебречь, должно быть при этом меньше ее соответствующего равновесного значения (dU./dh)e.

Действительно, по окончании необратимо протекающего изменения толщины прослойки на величину Ah (для определенности, в сторону уменьшения) должен наступить процесс приближения к окончательному состоянию термодинамического равновесия за счет диффузионного выравнивания химических потенциалов компонентов в прослойке и в объеме жидкой фазы. Этот процесс должен сопровождаться уменьшением свободной энергии системы. Следовательно, после необратимо протекшего уменьшения толщины прослойки свободная энергия получила возрастание большее, чем при обратимом процессе. Это возможно только за счет того, что на процесс утоныпения была затрачена работа большая, чем

[П (h) + П (h -f Ah)]

Следовательно, если в начале этого процесса эффективное расклинивающее давление (h) было равно равновесному, то в конце оно должно было его превзойти:

П;(Л + ДЙ)>(-)еМ + П(й).

С учетом отрицательного знака Ah это приводит к сформулированному выше условию:

dh

Отсюда следует, что возможны случаи, когда условие устойчивости прослойки (III.2) удовлетворяется по отношению к быстрым изменениям ее толщины, но не соблюдается по отношению к ее медленным изменениям. Здесь имеется аналогия со стабилизирующим действием эффекта Марангони—Гиббса при растяжении пленок.

% 2. Прослойки между двумя выпуклыми телами

Отдельно следует рассмотреть устойчивость прослойки, разделяющей два выпуклых тела или выпуклое тело и плоское. В зтом случае устойчивость равновесия определяется не производной расклинивающего давления, а производной равновесной силы взаимодействия F по толщине прослойки Н в самом тонком ее месте. Однако для не слишком малых тел, как следует из уравнений (11.47) и (11.48), эта производная равна

где параметр g = 2я/ее' зависит от геометрии системы (см. главу И). Отсюда следует, что условие устойчивости равновесия сводится к условию

П (Я) > О, (Ш.5)

а необходимое условие термодинамического равновесия записывается в виде

00

F g[ll(H)dH. (Ш.6)

я

После быстрого изотермического изменения ширины зазора под влиянием внешней силы состояние системы не будет равновесным. Переход к равновесию будет совершаться, как и в случае плоскопараллельной прослойки, путем выравнивания химических потенциалов в процессе диффузии. При этом энергия системы должна уменьшиться до равновесного значения. Следовательно, до этого она была выше равновесного значения. Этот избыток мог взяться только за счет того, что среднее значение внешней силы FM при уменьшении толщины зазора на АН должно было быть больше, чем соответствовало бы равновесному значению F в уравнении (Ш.6), Следовательно,

F(H)+F.{H-AH) F(H) + F(H~AH)

ИЛИ

dFj dF dH dH '

где Ff — эффективное значение силы взаимодействия. Из приведенных выше неравенств следует~5г>яВД- - , (I"-7)

Таким образом, как и в случае плоскопараллельной прослойки,

устойчивость по отношению к быстрому изменению толщины может

соблюдаться и при несоблюдении условия термодинамической устойчивости (III.5). Подтверждением реальности т

страница 30
< 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
Супермаркет техники KNSneva.ru предлагает LG 22LH450V - кредит онлайн не выходя из дома в Санкт-Петербурге!
заказ машины на свадьбу цены
вентиляторы центробежные
Наборы кастрюль Spicy

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
(28.02.2017)