Поверхность равного давления. Свободная поверхность

Дифференциальное уравнение поверхностей равного давления (в частности, свободной поверхности жидкости и поверхности раздела несмешивающихся жидкостей) имеет вид [c.14]

Применительно к процессу сушки влагу материала классифицируют в более широком смысле на свободную и связанную. Под свободной понимают влагу, скорость испарения которой из материала равна скорости испарения воды со свободной поверхности. Следовательно, при наличии в материале свободной влаги р = р , где р — давление насыщенного пара воды над ее свободной поверхностью. Под связанной понимают влагу, скорость испарения которой из материала меньше скорости испарения воды со свободной поверхности <Ср . [c.592]

Исследуем формы поверхности равного давления и свободной поверхности жидкости при наиболее часто встречающихся комбинациях сил. [c.27]

Что понимают под поверхностью равного давления и свободной поверхности [c.48]

Заметим, что для увеличения поверхности жидкости необходимо затратить работу, связанную с преодолением сил, обусловливающих внутреннее давление. Работа при обратимом и изотермическом процессе, необходимая для создания единицы поверхности, равна удельной свободной энергии поверхности. Очевидно, [c.114]

В главе о состоянии влаги в материале говорилось, что содержащуюся в материале влагу можно разбить на две части а) влагу свободную (выше гигроскопической влажности материала) и б) влагу связанную. Свободная влага характеризуется тем, что давление пара над поверхностью равно давлению пара над чистой жидкостью, и совершенно очевидно, что до тех пор, пока на всех участках [c.130]

Адсорбция происходит благодаря столкновениям молекул газа с поверхностью, точнее — с ее незанятой частью. Если при определенных условиях адсорбированными молекулами занята 0-я доля поверхности, то доля свободной поверхности будет равна (1-0). Из молекулярно-кинетической теории газов известно, что число столкновений / молекул газа за единицу времени, приходящееся на единицу площади, пропорционально давлению газа Р и описывается уравнением [c.554]

Считая давление на свободной поверхности атмосферным (т. е. избыточное давление равно нулю), из (3.117), получим, что напор равен глубине потока Л [c.99]

Зная, что давление на свободной поверхности равно 1 ат, или 10 ООО кГ/м , находим [c.29]

В отличие от обычного псевдоожижения, при фонтанировании градиент давления РШх) непостоянен по высоте слоя он мал у основания и достигает максимума на свободной поверхности слоя. Перепад давления обусловлен двумя параллельными сопротивлениями фонтана с частицами, транспортируемыми в разбавленной фазе, и кольцевой зоны с нисходящим плотным слоем навстречу потоку газа. Соответствующие градиенты перепада давления на различных уровнях слоя практически одинаковы, за исключением области, примыкающей к отверстию для входа газа. В верхней части высокого слоя градиент давления приближается к значению, необходимому для взвешивания твердого материала, т. е. псевдоожижения. Если скорость газа в кольцевой зоне становится равной скорости начала псевдоожижения, то фонтанирующий слой достигает предела устойчивости это условие соответствует максимальной высоте фонтанирующего слоя. [c.621]

Обозначим давление на свободную поверхность суспензии (равное давлению на поверхность осадка на его границе с суспензией ) через Р. Примем, что давление на свободную поверхность фильтровальной перегородки равно нулю. Тогда [c.34]

Решение. 1. В соответствии с равенством (11,43) статическое давление на границе между осадком и фильтровальной перегородкой, численно равное сопротивлению последней при условии, что давление на свободную поверхность перегородки принято равным нулю, составит [c.88]

На основании теории вихревого движения можно принять, что в сравнимых точках турбулентного потока, не ограниченного твердой стенкой, возникают вихри равной величины с одинаковыми скоростями циркуляции. Поскольку массообмен происходит на свободных поверхностях фаз и допускается турбулентная природа обмена, то перепад давления в двухфазной системе, который характеризует интенсивность образования вихрей, должен быть взят с учетом лишь той энергии, которая затрачивается на взаимодействие между потоками. [c.148]

Так например, при высоте засыпки материала Я=1 м (см. рис. 3.9, кривые 1, 2) и давлении под свободной поверхностью материала рк = 3-10 Па, давление вблизи клапана 4 равно ро (т. е. атмосферному). Таким образом, на клапан 4 снизу действует сила давления рк, а сверху ро. Поэтому для его открытия необходимы значительные усилия. В случае открытия клапана 4 материал не может пересыпаться в емкость 5, так как этому препятствуют градиентные силы и силы трения фильтрующегося в материал газа. [c.82]

При перекачивании жидкости из закрытых резервуаров, в которых давление на свободную поверхность жидкости равно давлению ее насыщенных паров, т. е. ра = Рп, формула принимает вид [c.93]

КИПЕНИЕ — переход жидкости в пар путем испарения не только со свободной поверхности, но и во всем объеме вследствие непрерывного образования в жидкой фазе пузырьков насыщенного пара, испаряющегося внутрь пузырьков. К-происходит при определенной температуре, называемой температурой К., при которой давление насыщенного пара над кипящей жидкостью равно внешнему давлению. Температура К. — важная физико-химическая характеристика вещества, она возрастает с увеличением внешнего давления и достигает наивысшего значения в критической точке (критическая температура), которая определяет наивысшую возможную температуру К. при критическом давлении. Существует приближенное эмпирическое правило, согласно которому снижение давления вдвое приводит к снижению температуры К- на 10—15° С. [c.126]

Различают две формы перехода вещества из жидкого состояния в парообразное испарение и кипение. В первом случае парообразование происходит со свободной поверхности жидкости. При кипении пузырьки пара образуются не только на поверхности, но и во всем объеме жидкости. Давление насыщенного пара при этом равно внешнему давлению. Температура, при которой это происходит, называется температурой кипения. [c.75]

Другим важным следствием уменьшения концентрации свободных молекул растворителя при образовании раствора является понижение давления пара. Жидкость находится в равновесии со своим паром тогда, когда число молекул, испаряющихся с ее поверхности, равно числу молекул, оседающих на ней из газовой фазы. Так как часть поверхности раствора занята более или менее сольватированными частицами нелетучего растворенного вещества, испаряющееся с нее за единицу времени число молекул растворителя соответственно уменьшается. Поэтому для раствора равновесное состояние устанавливается при более низком давлении пара, чем для чистого растворителя. [c.165]

Чтобы дать определение величины а, инвариантное относительно положения разделяющей поверхности, следует рассмотреть изменение в поверхностном слое разности /(г)—цс(г). Эта разность в объемах фаз, разделенных плоской поверхностью, одинакова она равна давлению р, взятому с отрицательным знаком (рис. I— 4). В неоднородных же областях системы, принад-f- --p лежащих поверхности разрыва, давление р приобретает сложный (тензорный) характер иными словами, здесь не выполняется закон Паскаля. Вместе с тем связь плотности свободной энергии / с концентрацией и давлением может быть описана соотношением (I—3) только в тех областях системы, где соблюдается закон Паскаля и давление р имеет скалярную природу (в уравнении не могут непосредственно суммироваться скалярная и тензорная величины). [c.18]

При рассмотрении процесса кипения следует иметь в виду, что технические жидкости всегда содержат пузырьки нерастворенных газов. Поверхности этих пузырьков представляют собой свободную поверхность, через которую внутрь пузырьков испаряется жидкость до состояния насыщения. Давление внутри пузырька практически равно давлению насыщенного пара. [c.8]

Если давление на свободной поверхности не равно атмосферному (рис. 0-8), то избыточное давление в точках жидкости определяется их заглублением Я под пьезометрическим уровнем, т. е. уровнем Яо = (где рои — [c.16]

Очевидно, что если на свободную поверхность покоящейся жидкости действует атмосферное давление, то пьезометрическая высота для любой точки рассматриваемого объема жидкости равна глубине расположения этой точки. [c.23]

Трубка полного напора (или трубка Пито) служит для измерения скорости потока. Пусть жидкость движется в открытом русле со скоростью V (рис. 1.38). Если установить в этом потоке трубку, изогнутую под 90°, отверстием навстречу потоку, то жидкость в этой трубке поднимется над свободной поверхностью на высоту, равную скоростному напору. Объясняется это тем, что скорость частиц жидкости, попадающих в отверстие трубки, уменьшается до нуля, а давление, следовательно, увеличивается на величину [c.61]

Запишем уравнение Бернулли для движения жидкости от свободной поверхности ее в резервуаре (сечение О—О на рис. 1.83), где давление р , а скорость можно считать равной нулю, до одного из сечений струи (сечение 1—У) в той ее части, где она уже приняла цилиндрическую форму, а давление в ней, следовательно, [c.123]

Точка пересечения кривой потребного напора с осью абсцисс при Az = А2 < О (точка А) определяет собой расход при движении жидкости самотеком, т. 0. за счет лишь разности нивелирных высот Az. Потребный напор в этом случае ранен нулю, так как давление в начале и в конце трубопровода равно атмосферному (за начало трубопровода считаем свободную поверхность в верхнем резервуаре) такой трубопровод условимся называть самотечным (рис. 1.97). Если в конце самотечного трубопровода происходит истечение жидкости в атмосферу, то в уравнении (1.138) для потребного напора к потерям напора следует добавить скоростной напор. [c.139]

Молекулы жидкости, подобно молекулам газа, находятся в постоянном движении и, сталкиваясь между собой, взаимно обмениваются энергией. Некоторые из молекул жидкости, обладающие особенно большой энергией, могут вырваться из жидкости за ее свободную поверхность, образуя газовую фазу данного вещества. Этот процесс, интенсивность которого увеличивается с возрастанием температуры, называется испарением. По мере возрастания числа молекул пара становится заметной тенденция обратного перехода части молекул в жидкость—процесс конденсации, Когда скорость парообразования сравняется со скоростью конденсации, т, е. когда число молекул, вылетающих из жидкости, станет равно числу молекул, оседающих на ее поверхности, установится состояние подвижного равновесия. Его характеризует, с одной стороны, температура, а с другой—соответствующее этой температуре давление насыщенного пара данного вещества, которое будет мерой концентрации его молекул в газовой фазе. Давление насыщенного пара не зависит ни от количества веществ, находящихся в отдельных фазах, ни от занимаемого ими объема. Оно является толька функцией температуры.. [c.20]

Кокс непрерывных процессов (порошкообразный и гранулированный) имеет обкатанную, гладкую поверхность и, следовательно, меньшее значение к по сравнению с коксом замедленного коксования, поэтому и максимальная влажность его всегда меньше. Расчеты по формуле показывают, что наиболее влагоемким является кокс с частицами размером меньше 3 мм такой кокс в зимнее время в районах с суровыми климатическими условиями, если его предварительно не подвергнуть сушке, смерзается. При длительном хранении свободная вода, не связанная с поверхностью, испаряется до тех пор, пока парциальное давление паров ее над поверхностью не станет равным давлению окружающей среды. [c.152]

Воды, залегающие в водопроницаемой толще пород, заключенной между двумя водоупорными слоями, называют межпласто-выми водами. Верхний водоупорный слой в этом случае называется водоупорной кровлей, а нижний — водоупорным ложем. Грунтовые воды имеют обычно свободную уровенную поверхность (давление на этой поверхности равно атмосферному). Свободную поверхность имеют и межпластовые воды, в том случае, если они безнапорные или если водоносная порода насыщена водой неполностью. [c.189]

Кипением называется процесс образования пара при нагревании жидкости, при этом возникают новые свободные поверхности раздела жидкой и паровой фаз внутри жидкости. Температура образующегося пара — температура насыщения I/h Л-определяется давлением, при котором находится кипящая жидкость. Опыт показывает, что температура tf кипящей жидкости, удаленной от поверхности нагрева, всегда выше температуры насыщения tf>tpi. При этом большая часть жидкости имеет температуру tf, которая только на 0,4—0,8 К превышает температуру насыщения I/U. Однако на участке, непосредственно примыкаюгдам к поверхности нагрева, температура жидкости может на расстоянии нескольких миллиметров измениться на десятки градусов. Обычно температуру жидкости у стенки принимают равной температуре стенки, а в удаленных от стенки областях — температуре насыщения. Перегрев жидкости вблизи стенки оказывается возможным из-за отсутствия постоянной поверхности раздела жидкости и пара. На поверхности или вблизи нее возникают пузырьки. При этом центром парообразования могут служить шероховатости поверхности нагрева, пузырьки воздуха или газа, выделяющегося из жидкости, стенки, места случайного скопления молекул, загрязнения и т. д. Размеры пузырька быстро растут, и под влиянием подъемной силы и конвективных токов он поднимается к свободной поверхности жидкости. Температурный напор M=tu,—I/h определяет механизм парообразования и интенсивность теплообмена. [c.85]

Элементарный приближенный способ решения трудных упругих задач, связанных с криволинейньши дислокациями, был предложен Моттом и Набарро [14]. Он состоит в том, что берут подходящее среднее значение для и затем трактуют логарифмический множитель как константу. Дислокационную линию можно рассматривать теперь как линию с постоянным натяжением, аналогичным поверхностному натяжению мыльной пленки, которое равно ее энергии на единицу длины. Таким образом, проблема дислокационной петли в ее плоскости скольжения под напряжением сдвига становится аналогичной (в двух измерениях вместо трех) задаче с мыльным пузырем, в котором поддерживается постоянное внутреннее давление. В гомогенном напряжении сдвига равновесие является неустойчивым малая петля сжимается, а большая растягивается неопределенно. Та же аналогия указывает нам, что в отсутствие других напряжений дислокационные линии будут стремиться выпрямляться и оканчиваться на свободных поверхностях кристалла нормально к ним и что три дислокационные линии равной мощности, встречающиеся в узле дислокационной сетки, будут стремиться [c.22]

Разрез сделан через середину чашки -чинии тока представ.чяют собой сечения гиперболо-идальных поверхностей тока, пересекающих под прямым углом семейство поверхностей равного давления (полуэллипсоидов). Le[f — эффективная длина, т. е. длина трубки, имеющей тот же диаметр О, что и чашка, с тем же сопротивлением диффузии, что и в случае свободной диффузии от поверхности воды до бесконечности. [c.61]

Предполагая, что скорость испарения постоянна по всей площади испарения и не меняется во времени, можно определить величину Г из экспериментальных данных и затем, подставляя ее в уравнение (48), получить величину давления паров. Численные значения скоростей испарения по массе для металлов при различных давлениях паров были табулированы Дэш-маном [21]. При р — 10 мм рт. ст. величина Г для большинства элементов обычно имеет порядок 10 г-см- .с . Фазовый переход этого типа, представляющий собой испарение со свободной поверхности, обычно называют Ленгмюровским или свободным испарением. Поскольку предположение, что в = 1, обычно не выполняется по причинам, которые будут рассмотрены далее, то в уравнение (48) необходимо вводить коэффициент испарения в < 1. Кнудсен предложил другой метод испарения, который свободен от неопределенности, связанной с возможным отличием от единицы. В его методе испарение происходит как эффузия из изотермического объема с малым отверстием (ячейка Кнудсена). Поскольку площадь, с которой происходит испарение внутри ячейки, велика по сравнению с площадью отверстия, то внутри устанавливается равновесное давление р. Диаметр отверстия должен составлять одну десятую или меньше от величины средней длины свободного пробега молекул газа при равновесном давлении газа р. Кроме того, толщина стенки отверстия должна быть пренебрежимо малой с тем, чтобы частицы газа, покидающие ячейку, не рассеивались, не адсорбировались и не десорбировались на стенке отверстия. При этих условиях поверхность испарения находится в равновесии с паром испаряемого вещества при р и отражения молекул пара не происходит, т. е. величина о = 1. Если площадь отверстия равна Ае, то полный эффузионный поток из кнудсеновской ячейки в вакуум составляет Ае 2пткТ) (р — р) молекул в секунду. [c.39]

СКОМ макрокапилляра практически (с точностью до 1%) равно давлению насыщенного пара над свободной поверхностью жидкости. Давление насыщенного пара жидкости в микрокапиллярах зависит не только от температуры, но и от радиуса мениска жидкости. Согласно последним работам [Л. 102], эта зависимость не может быть отображена формулой Томсона. Основная причина деле-ния на макро- и мижроканилляры обусловлена. разными механизмами переноса газообразного вещества в этих капиллярах при обычных атмосферных давлениях. В капиллярах, радиус г которых меньше длины свободного пробега молекул газа /, перенос газообразного вещества происходит в виде эффузии (молекулярное течение), а в капиллярах с радиусами г 1 (макрока-пилляры) этот перенос происходит в оскс1ВНом диффузионным путем. При нормальном барометрическом давлении средняя длина свободного пробега молекулы примерно равна 10 см. [c.85]

Задача определения силы сопротивления, действующей на частицу в суспензии, сводится к задаче отыскания полей скоростей и давлений вокруг частицы, движущейся в замкнутой оболочке. Течение жидкости в ячейке должно удовлетворять уравнениям Навье-Стокса. Рещение в аналитическом виде удается получить только для двух предельных случаев режима ползущего движения, описываемого уравнениями Стокса, и инерционного режима движения, описываемого уравнениями идеальной несжимаемой жидкости. На поверхности частицы должно удовлетворятся обычное условие отсутствия скольжения, т. е. скорость движения жидкости должна быть равной средней скорости движения частицы. Условия на внещней границе ячейки, отражающие воздействие всего потока на выделенную ячейку, не могут быть определены однозначно, поскольку механизм этого воздействия недостаточно понятен. В основном используются три типа условий 1) предполагается, что возмущение скорости, вызванное наличием частицы в ячейке, исчезает на границе ячейки [105] 2) ставится условие непротекания жидкости через границу ячейки (обращается в нуль нормальная составляющая скорости) и предполагается отсутствие касательных напряжений на границе ячейки (модель свободной поверхности) [106] 3) условие непротекания жидкости сохраняется, но предполагается, что на границе ячейки обращаются в нуль не касательные напряжения, а вихрь [107]. [c.68]

Скорость движения твердых частпц при истечении возрастает с повышением действующего напора или высоты псевдоожиженного слоя над отверстием — при отсутствии избыточного внешнего давления над свободной поверхностью слоя. В первом приближении W IAq — Qp 2gH ff . Массовая скорость твердого материала при прочих равных условиях зависит от размеров отверстия в случае малых значений dujd. Как видно из рис. XV-1, а, для [c.568]

Ю" " сек, так как газ при нагревании расширяется и длина свободного пробега растет. Следовательно, время столкновения молекул азота при 300"К равно от 2,8 10 " до 84,5 10 " сек, а при 800"К -от 1,8 Ю" " до 55 10 сек. Из этих расчетов видно, что время столкновения части молекул Н, и N, с более высокой скоростью на порядок меньше времени возбужденного состояния атомов, так как 2,12 10 " сек 2,8 10 " 1,8 10 " < Ю сек. Однако синтез аммиака проводится обычно при давлении 300 атм и выше. По распределению Больцмана при повышеьши давления с 1 атм до 300 атм при температуре 800"К время между столкновениями молекул водорода с твердой поверхностью снижается с 0,49 10 "-14,75 10 " сек до 0,73 10 "-2,20 10-" сек, а при 300"К снижается с 0,705 10-"-2,11 [c.34]

Рассмотрим газ, находящийся при давлении р в равновесии с поверхностью. Пусть доля поверхности, покрытая адсорбированным газом 0, так что доля свободной поверхности составит 1—0. При равновесии число молекул, ударяющихся о поверхность и адсорбирующихся на ней в единицу времени, равно числу молекул, десорбирующихся с поверхности в то же время. Для процесса адсорбции важна только доля свободной поверхности 1—0. Число адсорбирующихся молекул N вычисляют по формуле -f- [c.38]

Пусть в жидкость погружено тело произвольной формы объемом (рис. 1.18). Спроектируем это тело на свободную поверхность жидкости и проведем проектирующую цилиндрическую поверхность, которая касается поверхности тела по замкнутой кривой. Эта кривая отделяет верхнюю часть поверхности тела АС В от нижней ее части АОВ. Вертикальная составляющая Рсилы избыточного давления жидкости на верхнюю часть поверхности тела направлена вниз и равна весу жидкости в объеме АА В ВСА. Вертикальная составляющая силы давления жидкости на нижнюю часть поверхности тела Р 2 направлена вверх и равна весу жидкости в объеме АА В ВОА. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология