Вязкость жидкостей в теории межмолекулярных сил

Борн и Грин [31] основали свою теорию вязкости жидкости на статистических методах и знании поля межмолекулярных сил. По Грину [32], величина л. пропорциональна е" где функция Ф(го)—энергия взаимодействия двух молекул, находящихся на расстоянии Ло. Различные авторы представляли эту функцию в разной форме. Чаще всего для неполярных молекул принимается уравнение Леннарда — Джонса (1-29). [c.300]

Вязкость жидкостей в теории межмолекулярных сил [c.122]

Дырочная теория жидкости также рассматривает движение молекул в ячейках. Допускается, что число ячеек значительно больше числа молекул. В связи с этим часть ячеек не заполнена молекулами. Такие ячейки называются дырками. С этим понятием связано и название самой теории. Число ячеек определяется из анализа основного термодинамического условия равновесия — минимального значения энергии Гиббса. Для расчета основных термодинамических характеристик используются, как и в теории свободного объема, понятия и уравнения статистической термодинамики. Результаты, полученные с помощью теории свободного объема и дырочной теории, во многих случаях находятся в хорошем согласии с опытными данными. Методами статистической механики удалось также получить уравнения для расчетов ряда неравновесных процессов вязкое течение жидкости, теплопроводность и др. Уравнения связывают характерные константы процессов (коэффициенты теплопроводности, вязкости) со свойствами молекул и с межмолекулярным взаимодействием. [c.232]

Температурный коэффициент вязкости жидкостей противоположен по знаку температурному коэффициенту вязкости газов, и это дает основание считать, что механизм вязкости жидкости должен существенно отличаться от такового для газов. Согласно теории Энского и Чэпмена [38] вместо передачи количества движения движущимися частицами одного слоя к другому имеет место передача его за счет межмолекулярных сил. Это оказывается возможным из-за достаточно большой плотности жидкости, когда среднее расстояние между молекулами сравнима с радиусом действия межмолекулярных сил. Андраде [39] в рамках своей теории полагал, что многие проблемы жидкого состояния, в том числе и вязкость жидкости, могут быть рассмотрены с позиций квазикристаллического состояния, когда кристаллическая структура, характерная для твердого тела, размыта тепловым движением. В жидкостях, особенно при температурах, близких к кристаллизации, колеблющиеся молекулы длительное время находятся в своих слоях в положениях равновесия, и передача количества движения от слоя к слою совершается только в момент сближения колеблющихся молекул. Им было показано, что вблизи температуры плавления [c.77]

Весьма важную информацию о структуре жидких систем и характере межмолекулярных взаимодействий можно получить, исходя из анализа термодинамических параметров вязкого течения. Получение их базируется йа теории абсолютных скоростей реакций. Для динамической вязкости жидкостей справедливо следующее соотношение [46] [c.79]

Экспоненциальная зависимость вязкости жидкостей от температуры рассматривается М.И. Шахпароновым как частный случай более общего подхода, разработанного на основе методов неравновесной термодинамики [56-59]. Теория устанавливает связь между объемной и сдвиговой вязкостью, межмолекулярными взаимодействиями и быстрыми молекулярными процессами ориентации, ассоциации, комплексообразо-вания, возбуждения внутримолекулярных колебаний и т.п. В данной теории представление о "вакансиях" в жидкости заменено понятием о флуктуации плотности. Вязкость и флуктуации плотности обусловлены одними и теми же процессами, которые можно описывать в терминах нормальной реакции. Получены следующие соотношения для сдвиговой rlJ и объемной вязкости жидких систем [c.82]

Изучение структуры жидкого кислорода, азота, хлора, брома и других простейших молекулярных жидкостей представляет большой интерес для теории жидкого состояния вещества. Их молекулярные функции распределения могут быть использованы для вычисления потенциала межмолекулярных сил, вязкости, сжимаемости и других величин. В качестве примера рассмотрим структуру жидкого брома. [c.200]

Вязкость является наиболее характерным свойством вещества в жидком состоянии она тесно связана со структурой жидкости и силами межмолекулярного взаимодействия. Предположение о существовании такой связи высказывалось многими авторами, но наиболее четко оно сформулировано в известной работе Бернала и Фаулера [1]. Стюарт пытался вскрыть эту связь экспериментальным путем, однако цели не достиг [2]. В настоящее время отсутствует молекулярная теория вязкости растворов, но если бы ее удалось построить, теория растворов и жидкого состояния в целом, приобрели бы значительно более совершенный вид. [c.215]

Но в более общем случае для всех концентраций белка, молекула которого имеет сферическую форму, величина (т]—т]о)/т] должна быть только функцией Ф. Этот вывод непосредственно вытекает из анализа размерностей и теории подобия. Классическая гидродинамика является теорией жидкого континуума в строгом математическом смысле. В ней отсутствуют приведенные размеры и нет атомной шкалы. Поэтому радиус молекулы белка, который должен входить в уравнения теории макроскопической вязкости, можно сравнить только с величиной О — межмолекулярным расстоянием. Но для фиксированного значения Ф отношение г/ ) не зависит от размеров молекулы белка. Не имеет значения, разделено ли данное количество белка в классической жидкости на большое число небольших молекул или на несколько больших макроскопическая вязкость на самом деле должна оставаться той же самой (в течение всего времени, пока молекулы белка сохраняют свою форму). [c.180]

Из теории вязкости следует, что как у газов [765], так и у жидкостей 1766] при заданной температуре вязкость определяется молекулярным весом и потенциалом межмолекулярных сил. Однако, поскольку долгое время исследователи не придавали значения различию энергии межмолекулярного взаимодействия изотопных веш еств, предполагалось, что вязкости их должны относиться как квадратные корни из масс изотопных мо- [c.218]

Следовательно, изотопные эффекты в вязкости, их особенности [большие значения для жидкого дейтерия, а также для жидкостей с дейтерийны-ми (водородными) связями, случаи уменьшения вязкости при замещении водорода дейтерием] вполне объясняются при учете зависимости вязкости жидкостей от молекулярной массы, мольного объема и энергии разрыва межмолекулярных связей (ван-дер-ваальсовых и водородных). Тем самым экспериментальные изотопные эффекты в вязкости подтверждают, с одной стороны, современную теорию вязкости [2, 766, 772], а с другой стороны — изложенную в гл. II, За теорию влияния изотопии на межмолекулярное взаимодействие. [c.224]

Межмолекулярные взаимодействия в таких жидкостях чаще всего имеют характер слабых ван-дер-ваальсовых, что не исключает развития молекулярной ассоциации. Типичны в этом отношении нефтяные масла и индивидуальные масляные углеводороды, обладающие аномально высокой зависимостью вязкости от температуры. Современные теории неассоциированных жидкостей позволяют оценить зависимость их вязкости от температуры так, согласно Я. И. Френкелю [12], развившему дырочный механизм течения жидкостей, [c.162]

Было бы, однако, неразумно откладывать решение задачи о связи вязкости со структурой до того времени, когда теория жидкого состояния приобретет более совершенный вид. Учитывая важность обсуждаемой проблемы для развития теории жидкого состояния и ее многочисленных применений, мы попытались решить ее экспериментальным путем. Для того чтобы предельно упростить задачу и тем самым облегчить выявление связи между вязкостью, сжимаемостью, теплотой испарения и структурой жидкости, на первых порах, исследовались эти свойства для жидкостей, обладающих сходным молекулярным строением в конденсированном состоянии и одинаковым типом межмолекулярных сил. О сходстве или различии структуры судили по данным рентгенографии. Иными словами, изучалась вязкость, сжимаемость, теплота испарения жидкостей параллельно с изучением их структуры при помощи монохроматических рентгеновых лучей. Опыт показал, что политермы сжимаемости, теплоты испарения, вязкости веществ, имеющих сходное строение, располагаются в строгой последовательности (которая не имеет места, если структура жидкостей различна), а именно, политермы сжимаемости располагаются тем ниже, а вязкости и теплоты испарения тем выше, чем больше критическая температура данного вещества [4]. [c.215]

На основании молекулярно-кинетической теории расплав поли-олефина можно рассматривать как массу перепутанных длинных молек л. Приложение малых напряжений лишь в слабой степени изменяет строение такой системы, так как осуществление течения в этом случае возможно без распутывания переплетений (зацеплений) при этом жидкость оказывается высоковязкой, но ньютоновской. При очень больших напряжениях происходит максимально возможное распутывание переплетений макромолекул, поэтому течение вновь оказывается ньютоновским, хотя вязкость в этом случае существенно снижается. Конечно, кроме перепу-тывания цепей определенную роль могут играть такие факторы, как межмолекулярное взаимодействие, собственная жесткость макромолекул,анизотропия молекулярно-кинетических единиц, осуществляющих элементарные акты течения, и т. д. [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология