Давление пара, уравнение поверхностное натяжение

Основными данными при решении задач технологического проектирования и оптимизации являются физико-химические и теплофизические данные. Они обычно представляются в трех формах — в виде таблиц, диаграмм и уравнений. Наиболее распространенным способом все-таки является аналитическое представление, допускающее непосредственный расчет соответствующих параметров при заданных входных условиях. В химической технологии, особенно для целей проектирования, к наиболее распространенным данным обычно относятся давление пара, теплота испарения, удельная теплоемкость, плотность, теплопроводность, вязкость, теплота реакций, данные по пожаробезопасности, поверхностное натяжение, фазовое равновесие (жидкость—пар, жидкость—жидкость, жидкость—жидкость—пар, жидкость—твердое вещество, твердое вещество—пар, растворимость), кинетика реакций химического превращения, полимеризации, растворимости и т. д. [c.177]

Предположим, что нам нужно измерить понижение давления пара воды, обусловленное кривизной поверхности воды в узком капилляре. Какой ширины капилляр нужно использовать, чтобы получить 10%-ное понижение давления пара при 25° С Радиус кривизны поверхности равен радиусу капилляра для расчета нужно поставить знак минус перед одной из частей уравнения. Поверхностное натяжение воды при 25° С равно 0,07197 Н/м. [c.255]

Это уравнение может быть легко получено из баланса сил, действующих на часть сферической поверхности парового пузырька, который находится в динамическом равновесии с окружающей жидкостью. Давление жидкости и поверхностное натяжение направлены на то, чтобы уравновесить давление пара, и поэтому оно должно превышать давление жидкости. [c.151]

Из вышеприведенных уравнений следует, что допустимая скорость паров в аппарате зависит от свойств жидкости (возрастает с увеличением плотности жидкости и ее поверхностного натяжения) от свойств паров (уменьшается с увеличением плотности паров) от давления в колонне (уменьшается с ростом давления в колонне) от расстояния между тарелками (возрастает с увеличением расстояния между ними). Однако, как видно из кривых (рис. VII-21), если до Н . < 500 мм коэффициент скорости С, возрастает весьма быстро, то при Я., > 500 мм рост коэффициента С[ значительно меньше, В этой связи большие расстояния между тарелками обусловливаются в основном требованиями монтажа, ремонтов и т.п. [c.258]

Это соотношение лежит в основе многих методов определения поверхностного натяжения, С изменением кривизны поверхности (удельной поверхности) меняется также давление пара над веществом. Связь между этими параметрами находит выражение в уравнении капил.шр-ной конденсации Кельвина (Томсона) [c.8]

С увеличением давления или температуры изменяется также и величина пузырьков. Объясняется это уменьшением поверхностного натяжения с повышением температуры. По уравнению Бачин-ского, поверхностное натяжение зависит от плотности жидкости и пара [c.330]

Рассмотрим каплю радиуса г из жидкости с молекулярным весом М, плотностью р и поверхностным натяжением у Предположим, что капля окружена паром с парциальным дав пением р, а равновесное давление пара над плоской поверхностью жидкости равно Роо Отношение р/роо называется пересыщением Согласно известному уравнению Томсона — Гиббса, капля находится в ран новесии с паром, если [c.17]

В связи с исследованием уравнений (5.22) и (5.23) возникает вопрос можно ли увеличивать или уменьшать давление пара беспредельно, повышая дисперсность конденсированной фазы или (соответственно) уменьшая диаметр капилляра Решить этот вопрос с помощью уравнений (5.22) и (5.23) количественно нельзя, так как эти уравнения приближенны. Они выведены с допущением, что поверхностное натяжение — величина постоянная, не зависящая от радиуса кривизны поверхности. В то же время существуют определенные указания на то, что поверхностное натяжение связано с радиусом кривизны уравнением [c.121]

Лиофобные дисперсные системы характеризуются значительной удельной поверхностью и свободной поверхностной энергией, которая, естественно, стремится к уменьшению. В чистых жидкостях это проявляется в стремлении к уменьшению величины поверхности (образование капель, коалесценция капель). Соотношение поверхностных натяжений двух жидкостей определяет условия растекания (уравнение IV. 10), или равновесного контакта (IV. 2), а соотношение поверхностных натяжений на границе раздела трех фаз, из которых одна является твердой, определяет условия смачивания (IV. 3). Для искривленных жидких поверхностей раздела характерно наличие капиллярного давления (IV. 4) и изменение упругости пара (IV. 5). [c.99]

Жидкость с выпуклым мениском испытывает дополнительное сжатие, а с вогнутым — растяжение, которые описываются формулой Лапласа р = 2а/г (где о — поверхностное натяжение). Известно, что упругость пара жидкости р зависит от давления р, под которым она находится р =ро ехр (рУт/ 7 ), где ит —мольный объем жидкости. Подставляя сюда р из формулы Лапласа, получаем важное уравнение Томсона [c.225]

Как видно из приведенного уравнения, влияние внешнего давления, обусловленного присутствием инертного газа, обычно невелико. Например, для воды при комнатной температуре возрастание внешнего давления на 1 ат вызывает возрастание давления пара на 0,1%. Другим фактором, влияющим на давление насыщенного пара, является характер поверхности жидкости, обусловленный действием поверхностного натяжения. Это влияние заключается в изменении давления пара над искривленными поверхностями по сравнению с его давлением над плоской поверхностью. [c.21]

Когда жидкость приходит в контакт с предварительно обезгаженной пористой средой, капиллярные силы создают давление в жидкости, которое в случае смачивания (0 < 90°) заставляет жидкость проникать в поры. Величина этого капиллярного давления согласно уравнению Юнга—Лапласа [1, 2] представляет собой произведение кривизны межфазной поверхности жидкость — пар J и поверхностного натяжения у. Когда впитывание происходит в пористой среде, где основные радиусы кривизны поверхности жидкость — пар достигают молекулярных размеров, эффект кривизны проявляется как изменение у [3—6]. [c.250]

Если 0с — угол смачивания между твердым веществом и жидкостью, то составляющая поверхностного натяжения равна а С08 0с и уравнение (5.21) изменится. Давление равновесной адсорбции Ра в области капиллярной конденсации превышает соответствующее давление десорбции Рд, так как десорбция в этом случае происходит из целиком заполненных капилляров, и угол смачивания равен нулю. В опыте необходимо провести адсорбцию до относительного давления, равного единице, и десорбцию, а затем использовать для расчета десорбционную ветвь петли гистерезиса данной изотермы, поскольку при этом не нужна поправка на угол смачивания. На рис. 5.8 изображены изотермы адсорбции и десорбции паров бензола на крупнопористом силикагеле [223]. Каждая точка изотермы адсорбции дает значения [c.250]

Прежде всего, необходимо отметить, что вогнутость поверхности жидкости является в этом отношении благоприятным, а выпуклость — неблагоприятным фактором. Для вогнутой поверхности давление пара ниже, чем для выпуклой, и, следовательно, предположение об идеа.тьности пара, принимаемое при выводе уравнения Кельвина, выполняется лучше. При выводе уравнения Кельвина также предполагается, что поверхностное натяжение не зависит от радиуса кривизны. В действительности эта зависимость существует, но различна для вогнутой и выпуклой поверхности. Из термодинамики следует, что в случае вогнутой поверхности должен наблюдаться очень слабый максимум поверхностного натяжения, а в случае выпуклой — монотонное уменьшение поверхностного натяжения с увеличением радиуса кривизны, и, следовательно, для вогнутой поверхности имеется более протяженная область с практически постоянным поверхностным натяжением, что способствует выполнению уравнения Кельвина. Для обсуждения применимости уравнения Кельвина к жидкости [c.317]

Наконец, на жидкой поверхности пленка может образовываться также в результате адсорбции из паров, а не из раствора. На рис. П-17 г оказано уменьшение поверхностного натяжения воды в присутствии различных углеводородных паров здесь Р° — давление насыщенных паров углеводорода, т. е. равновесное давление паров жидкого чистого углеводорода. Активность углеводорода определяется давлением его паров, соответственно уравнение Гиббса принимает вид [c.76]

Константы а, В находятся из экспериментально (или, если можно, теоретически) найденных значений е для смеси трех составов. Уравнение (ХХХ.26) применялось для изотерм диэлектрической проницаемости, плотности и объема, теплоемкости, давления пара и особенно часто для поверхностного натяжения. Оно дает возможность экстраполировать вето кривую свойства по изученному ее участку. [c.476]

При малых значениях давления паров поверхностное натяжение может быть определено по уравнению [c.262]

Такие свойства как давление и температура насыщенного пара Рз = /Т/ и Тз = Тз /Р /, коэффициенты вязкости и теплопроводности 2= 2 РД) поверхностное натяжение. с =с5(т) рассчитываются по специальным уравнениям для каждого из веществ. [c.16]

Уравнение (16) зависимости поверхностного натяжения от вза-имосмёшиваемости компонентов фаз не следует идентифицировать с уравнением зависимости давления насыщенного пара от поверхностного натяжения [50, 51], в которых а выступает как характеристика межмолекулярных сил. Уравнение (16) по физическому [c.437]

Адсорбция из паров на поверхностях жидкостей (воды и ртути). Михели Кассель и Формштехер определяли адсорбцию углеводородов из измерений поверхностного натяжения на границе воды с их парами. Понижение поверхностного натяжения воды достигало нескольких dunj M и плёнки были явно газообразными. Михели обнаружил, что понижение поверхностного натяжения приблизительно пропорционально парциальному давлению паров углеводорода, что-указывает на разрежённый характер газообразных плёнок, требующих малых поправок к уравнению состояния идеального газа. По данным же Касселя и Формштехера поверхностное давление возрастает с повышением давления паров быстрее, чем по линейному закону, откуда можно заключить о наличии значительной когезии между молекулами углеводорода в плёнке — результат довольно неожиданный, если он достоверен . К результатам этих измерений применимо правило, аналогичное правилу Траубе чем длиннее цепь парафина тем лучше он адсорбируется, причём теплота адсорбции на каждую группу Hg составляет около 500 кал на моль. Бензол адсорбируется сильнее, чем гептан, несомненно, благодаря своей частичной ненасыщенности. Многие авторы изучали адсорбцию на поверхности ртути паров самых разнообразных веществ, начиная с инертных газов и кончая высококипящими органическими соединениями. Опубликованные данные чрезвычайно разноречивы, что, вероятно, объясняется различной степенью чистоты ртути и, следовательно, коле- [c.174]

Уравнение (П-4) зависимости поверхностного натяжения от взаимосмешиваемости фаз не следует идентифицировать с уравнением зависимости давления насыщенного пара от поверхностного натяжения [6, 7]. В последнем а выступает как характеристика межмолекулярных сил, что в большинстве случаев неправомочно, так как само а зависит от давления насыщенного пара. Кроме того, как показано выше, поверхностное натяжение в ряде случаев зависит только от межмолекулярных сил части молекулы [отрезков длиной (5—7)х X 10 м], а давление насыщенного пара — от межмолекулярных сил всех групп молекулы. [c.56]

Дальнейшим подтверждением динамического характера понижения поверхностного натяжения при адсорбции растворами ПАВ является влияние давления насыщенного пара на поверхностное натяжение в системе жидкость — газ и взаимной растворимости компонентов на межфазное натяжение в системе жидкость — жидкость в отсутствие адсорбированных молекул. Эти зависимости описываются уравнением (П-5), которое формально может быть получено интегрированием уравнения Гиббса при условии Г = Г = onst. [c.98]

Если заменяются поверхности между жидкостью и паром одной поверхностью между жидкостями, ликвидируется зависимость от давления насыщенного пара и возникает зависимость от взаимной растворимости компонентов фаз, возможно изменение ориентации молекул на поверхности и в ряде случаев образование химических связей (водородных) между молекулами граничащих фаз. Из сказанного ясно, что само поверхностное натяжение не может являться характеристической величиной в правиле Антонова. Когда используются поверхностные натяжения взаимнонасыщенных жидкостей, в определенной степени компенсируется разность от влияния давления насыщенного пара и взаимосмешиваемости жидкостей. Если обе жидкости обладают низким давлением насыщенного пара, практически нерастворимы и молекулы их симметричны, а также не взаимодействуют химически, то такие системы должны достаточно хорошо подчиняться правилу Антонова без условия взаимного насыщения растворителей. С учетом изменения всех указанных факторов получим уравнение в общем случае, связывающее межфазное и поверхностное натяжение [48] [c.437]

Величина уноса мельчайших капелек флегмы, а следовательно, допустимая скорость паров в колонне зависят от расстояния между тарелками, давления, способности разделяемых компонентов к вспениванию, величины сил поверхностного натяжения на границе жидкость — пар. Для определения допустимой линейной скорости (в м1сек) паров в свободном сечении колонн предложен ряд уравнений [c.236]

Если 0с — угол смачивания между твердым веществом и жидкостью, то составляющая поверхностного натяжения равна a os0o и уравнение (VI.25) изменится. Давление равновесной адсорбция Яа в области капиллярной конденсации превышает соответствующее давление десорбции Яд, так как десорбция в этом случае происходит из целиком заполненных капилляров, и угол смачивания равен нулю. В опыте необходимо провести адсорбци10 до относительного давления, равного единице, и десорбцию, а затем использовать для расчета десорбционную ветвь петли гистерезиса данной изотермы, т. к при этом не нужна поправка на угол смачивания. На рис. 131 изображены изотермы адсорбции и десорбции паров бензола на крупнопористом силикагеле. Каждая точка изотермы адсорбции дает значения адсорбированного количества бензола а и относительного давления пара Р/Рд. Умножая величину а на V, находят объем пор, а подставляя в уравнение Кельвина (VI. 25) соответствующее значение Я/Яо, получают гк. [c.301]

Из полученных уравнений следует, что, зная зависимость поверхностного натяжения раствора от концеитрацин (давления пара) растворенного вещества ио уравнениям (П. 51) и (11.52) можно [c.39]

Появление заряда в метастабильиой системе также приводит к снижению энергии Гиббса образования зародышей. В соответствии с уравнением Липпмана (11.68) поверхностное натяжение, например, па границе капли с воздухом снижается с ростом потенциала, и тем сильнее, чем больше заряд. Таким образом, зародыши, несущие на себе заряд, образуются при меньших пересыщениях— давление насыщенного пара над иими меньше получаемого ио уравнению Кельвина (II. 188). Этот факт используется для оегистрации радиоактивных частиц, которые, попадая в камеру с пересыщенным паром (камеру Вильсона), ионизируют среду на своем пути, что облегчает образование зародышей. Полосы тумана (треки), остающиеся на пути частиц, можно наблюдать или сфотографировать при боковом освещении через стеклянное дно камеры, [c.102]

S Под изотермической перегонкой понимают испарение мелких капель и конденсацию пара на более крупных или на плоской поверхности, что является следствием уравнения Томсона (Кельвина) RTIn(pr/pO) =2i/r, гласящем, что давление насыщенного пара рг над каплей будет тем больще, чем больше поверхностное натяжение и чем меньше радиус капли г, т,е. чем больше кривизна поверхности. [c.183]

Таким образом, определяя зависимость поверхностного натяжения в нерастворяющей жидкости (компонента) от давления пара второго компонента, получаем величину адсорбции этого компонента на поверхности жидкости. Схематически типовая зависимость поверхностного натяжения от парциального давления и рассчитанная на ее основе с помощью уравнения (XIII.121) кривая адсорбции представлены на рис. 71. [c.348]

Уравнение Толмэна [10], имеющее н сокращенном виде форму уравнения (9), долгое время служило для расчета зависимости поверхностного натяжения от кривизны при условии известности величины характеристического параметра межфазной толщины 6. Однако не было никаких методов измерения б в однокомпонентных межфазных системах жидкость — пар. Приводим метод измерения б для однокомпонентных границ жидкость — пар. Основан он на экспериментах по впитыванию жидкости в жесткие мезопор истые среды, где скорость впитывания непосредственно связана с движущим капиллярным давлением и, следовательно, с поверхностным натяжением. Параметр межфазной граничной толщины может быть рассчитан из уравнения [10], если восемь экспериментально полученных переменных в правой части уравнения заранее определены для интересующей системы жидкость — пористая среда. Однако оценка некоторых из этих переменных в мезопорах является непростой задачей и заслуживает более детального исследования. Поэтому наше обсуждение будет сначала касаться оценки переменных в уравнении (10), а затем уже эффекта кривизны. [c.256]

Хорошо известно что ионы могут выпот пять роль ядер конден сации В присутствии ионов образование капель в камере Вть-сона происходит при более низких пересыщениях Объясняя это явпение, Дж Дж Томсонзо рассматривай каждую катю как за ряженный проводник с электрическим зарядом q, равномерно распределенным по всей поверхности Заряд стремится разъединить молекулы в капле, увеличить ее поверхность и понизить дав пение пара, в то время как действие поверхностного натяжения противоположно Совместное действие поверхностного натяжения и эпектрического заряда на давление пара может быть представтено в виде уравнения [c.24]