Файл: colloid_grig.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.10.2025

Просмотров: 1328

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Обозначим

М(х) =

_~2(1+~)+3~2(1-x2»+~)-2(1+~Y (58)

x3~

Функция М(х) табулирована для Иlпервала х O~x~l и

представлена в таблице N!!2.

Введя полученное выражение (58) в (56), получим

I!iS0A =[дfo _ aloф(х)-J;M(X)дX]

(59)

дТ дТ

О

дТ

 

Таким образом, для расчета I!iS0A

необходимо измерить

предельное напряжение смачивания 10' межфазное натяжение

а итемпературный коэффициент ах . Значениефункций ф(х)

дТ

и М(х) дляданного х=10 взятьизтаблицN!! 1 иN!!2, соответ­

а

ственно.

Изменение полной энергии при смачивании (тепловой эф­ фект процесса смачивания) можно рассчитать по известному

термодинамическому соотношению

д.и

ОА

=д.FOA

+ Tl!iSoA

(60)

 

Следует отметить, что экспериментальных данных по теплотам

смачивания в литературе очень мало. Эти данные получены, как

правило, для твердых тел в порошкообразном состоянии. Ком­ пактные образцы (кристаллы или пластинки) обладают малой удельной поверхностью, при их смачивании наблюдается такой

малый тепловой эффект, что его практически невозможно за­

фиксировать в самых чувствительных современных калоримет­ рах. Кроме того, поверхность частиц порошка имеет большое

количество дефектов и трудно воспроизводима. Поэтому экспе­

риментальные данные, полученные на порошках разными ис­

следователями, являются весьма противоречивыми.

29

 

 

 

 

 

 

Таблица N!!l

х

<р(х}

Х

<р(х}

Х

 

ф(х)

 

о

 

0,34

0,503818

 

0,68

0,518774

 

0,01

0,500003

0,35

0,50406

 

0,69

0,519523

 

0,02

0,500013

0,36

0,504311

 

0,7

0,5203

 

0,03

0,500028

0,37

0,504571

 

0,71

0,521106

 

0,04

0,50005

0,38

0,50484

 

0,72

0,521944

 

0,05

0,500078

0,39

0,505118

 

0,73

0,522816

 

0,06

0,500113

0,4

0,505406

 

0,74

0,523723

 

0,07

0,500153

0,41

0,505704

 

0,75

0,524667

 

0,08

0,500201

0,42

0,506012

 

0,76

0,525652

 

0,09

0,500254

0,43

0,50633

 

0,77

0,52668

 

0,1

0,500314

0,44

0,506659

 

0,78

0,527754

 

0,11

0,50038

0,45

0,506998

 

0,79

0,528878

 

0,12

0,500453

0,46

0,507349

 

0,8

0,530057

 

0,13

0,500532

0,47

0,507711

 

0,81

0,531293

 

0,14

0,500618

0,48

0,508085

 

0,82

0,532594

 

0,15

0,50071

0,49

0,508471

 

0,83

0,533964

 

0,16

0,50081

0,5

0,50887

 

0,84

0,535412

 

0,17

0,500915

0,51

0,509281

 

0,85

0,536944

 

0,18

0,501028

0,52

0,509706

 

0,86

0,53857

 

0,19

0,501147

0,53

0,510145

 

0,87

0,540303

 

0,2

0,501273

0,54

0,510597

 

0,88

0,542155

 

0,21

0,501407

0,55

0,511065

 

0,89

0,544144

 

0,22

0,501547

0,56

0,511548

 

0,9

0,54629

 

0,23

0,501695

0,57

0,512046

 

0,91

0,548621

 

0,24

0,501849

0,58

0,512561

 

0,92

0,55117

 

0,25

0,502011

0,59

0,513092

 

0,93

0,553983

 

0,26

0,502181

0,6

0,513642

 

0,94

0,557125

 

0,27

0,502358

0,61

0,51421

 

0,95

0,560688

 

0,28

0,502542

0,62

0,514797

 

0,96

0,564815

 

0,29

0,502735

0,63

0,515404

 

0,97

0,56975

 

0,3

0,502935

0,64

0,516032

 

0,98

0,575974

 

0,31

0,503144

0,65

0,516682

 

0,99

0,58474

 

0,32

0,50336

0,66

0,517355

 

1

0,609476

 

0,33

0,503585

0,67

0,518051

 

 

 

 

30

Таблица Х22

 

х

 

М(х)

х

 

М(х)

х

 

М(х)

 

 

 

 

 

О

 

 

0,34

0,07129

 

0,68

0,220599

 

 

 

0,01

0,001875

 

0,35

0,073908

 

0,69

0,228804

 

 

 

0,02

0,003751

 

0,36

0,076579

 

0,7

0,237463

 

 

 

0,03

0,00563

 

0,37

0,079306

 

0,71

0,24662

 

 

 

0,04

0,007511

 

0,38

0,082091

 

 

0,72

0,25632

 

 

 

0,05

0,009397

 

0,39

0,08494

 

0,73

0,26662

 

 

 

0,06

0,011287

 

0,4

0,087853

 

0,74

0,277579

 

 

 

0,07

0,013184

 

0,41

0,090836

 

0,75

0,289269

 

 

 

0,08

0,015089

 

0,42

0,093891

 

 

0,76

0,301771

 

 

 

0,09

0,017001

 

0,43

0,097024

 

0,77

0,315176

 

 

 

0,1

0,018923

 

0,44

0,100237

 

0,78

0,329595

 

 

 

 

 

 

 

 

0,11

0,020856

 

0,45

0,103536

 

0,79

0,345155

 

 

 

0,12

0,022801

 

0,46

0,106925

 

0,8

0,362004

 

 

 

0,13

0,024758

 

0,47

0,11041

 

 

0,81

0,380322

 

 

 

0,14

0,02673

 

0,48

0,113996

 

0,82

0,400321

 

 

 

0,15

0,028717

 

0,49

0,117688

 

0,83

0,42226

 

 

 

0,16

0,030721

 

0,5

0,121494

 

0,84

0,446452

 

 

 

0,17

0,032742

 

0,51

0,12542

 

0,850,473287

 

 

 

0,18

0,034782

 

0,52

0,129473

 

0,860,503253

 

 

 

0,19

0,036843

 

0,53

0,13366

 

0,87 0,536969

 

 

 

0,2

0,038926

 

0,54

0,137992

 

0,88 0,575236

 

 

 

0,21

0,041032

 

0,55

0,142475

 

0,890,61911

 

 

 

0,22

0,043163

 

0,56

0,147121

 

 

0,9 0,670017

 

 

 

0,23

0,045321

 

0,57

0,15194

 

0,91 0,729934

 

 

 

0,24

0,047506

 

0,58

0,156943

 

0,920,801693

 

 

 

0,25

0,049721

 

0,59

0,162144

 

0,93 0,889525

 

 

 

 

 

 

 

0,26

0,051967

 

0,6

0,167555

 

0,94 1,000077

 

 

 

 

 

 

 

0,27

0,054246

 

0,61

0,173193

 

0,951,14452

 

 

0,28

0,056559

 

0,62

0,179073

 

0,961,343419

 

 

0,29

0,05891

 

0,63

0,185213

 

0,971,640041

 

 

0,3

0,0613

 

0,64

0,191634

 

0,982,147275

 

 

0,31

0,06373

 

0,65

0,198358

 

0,99 3,317387

 

 

0,32

0,066204

 

0,66

0,205408

 

1 7565494

 

 

 

 

 

 

 

0,33

0,068723

 

0,67

0,212812

 

 

 

 

 

31

Термодинамический расчет теплот смачивания по напря­

жению смачивания позволяет получить более надежные данные

по теплотам смачивания молекулярно гладких поверхностей от­

дельных кристаллов или поверхностей твердого тела с контро­ лируемой шероховатостью.

В заключении отметим, что общетермодинамический спо­ соб описания смачивания открывает возможности использовать

многочисленные термодинамические соотношения для анализа

этого сложного процесса.

20.9 Растекание жидкости по поверхности жидкости и твердого тела, эффект Марангони, правило Антонова

Смачивание - это процесс взаимодействия жидкой фазы с

поверхностью твердого тела или другой жидкости, в результате

которого происходит растекание жидкости по поверхностям

вплоть до установления равновесия. Движущей силой процесса

является разность свободной поверхностной энергии в момент исходного контакта с поверхностью и свободной энергии в рав­

новесном состоянии (нормальное сродство смачивания). При

этом, как отмечалось выше, изменяются площади контакта жид­

кости на границах трех разных фаз при сохранении величин межфазных натяжений. Поскольку поверхностное натяжение

зависит от температуры и в растворах от поверхностной актив­

ности, то при возникновении градиента температуры или кон­

центрации протекает процесс, связанный с выравниванием этих

величин, приводящих к поверхностному течению жидкости, по­

лучивший название эффект Марангони. Обычно течение проис­ ходит из области с малым поверхностным натяжением в область с большим поверхностным натяжением. Полагая, что течение в

поверхностных слоях следует закону Ньютона, напряжение

сдвига можно выразить как

р= da

(61)

dx

 

Смотрите также файлы