Жидкость кривизна поверхности

Как влияет кривизна поверхности и природа жидкости на ее внутреннее давление Каковы причины поднятия (опускания) жидкостей в капиллярах [c.31]

На давление насыщенного пара, помимо температуры, оказывает влияние также форма (кривизна) поверхности жидкости и наличие на ней электрического заряда. В 141 мы рассмотрим влияние кривизны поверхности. Пока же будем принимать, что поверхность жидкости является плоской и не обладает зарядом по отношению к окружающей среде. [c.171]

Адсорбция на пористых адсорбентах — процесс более сложный по сравнению с адсорбцией непористыми телами. В порах твердого тела возможна конденсация паров при давлениях меньших, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью р. . Этот процесс, получивший название капиллярной конденсации, объясняется известной зависимостью упругости насыщенного пара от кривизны поверхности жидкости (Кельвин) [c.43]

Пар, образованный в более широких капиллярных каналах, конденсируется на поверхности менисков более узких капилляров. Причем его конденсация на поверхности менисков требует некоторого избытка пара в канале. Некоторые исследователи считают, что при испарении жидкости кривизна менисков увеличивается.. В результате происходит ее перемещение в зону испарения. [c.151]

Здесь возможны дальнейшие упрощения, если предположить, что поверхность раздела газ — жидкость плоская, или, более точно — если кривизной поверхности жидкости можно пренебречь. В случае пленочной теории это допущение означает, что [c.22]

Основываясь на уравнении (4.1), можно оценить влияние кривизны поверхности на молярную свободную энергию вещества. Обычно ее связывают с давлением насыщенных паров жидкости по уравнению Кельвина [c.189]

Напомним (см. разд. 1.4), что при расслаивании жидкости кривизна поверхности энергии Гиббса меняется. Поверхность же энергии Гиббса для пара имеет тот же вид, что и в системах с жидкой фазой без расслаивания. Но следует выделить два случая в одном из них пар, равновесный с двумя жидкими слоями, при конденсации расслаивается на две фазы в другом конденсат пара представляет собою гомогенный раствор. Диаграммы построены на рис. П1.4. Очевидно, что в подобных системах должна быть общая касательная к линиям (л ) для жидкой фазы и (у) для пара, причем на кривой (л ) имеются две точки касания, отвечающие составам равновесных жидких слоев. [c.33]

В случае вогнутой поверхности жидкости (газовые пузыри в жидкости) кривизна поверхности К отрицательна (К =-2 г), и тогда упругость пара в газовых полостях понижена до величины [c.572]

В капиллярах жидкость перемещается в направлении понижения потенциала (аналогично самопроизвольному движению тела в поле силы тяжести). Для смачивающих жидкостей кривизна поверхности мениска отрицательна и фк снижается с уменьшением радиуса капилляра. Поэтому в капиллярах переменного сечения жидкость самопроизвольно перемещается в сторону уменьшения сечения. Несмачивающая жидкость перемещается в противоположном направлении, поскольку фк уменьшается с увеличением радиуса кривизны. Для капиллярно-пористого тела потенциал силы тяжести пренебрежимо мал по сравнению с капиллярным потенциалом. Если эти потенциалы одного порядка, то тело называется пористым. [c.433]

Хотя в литературе рассмотрены [2, 3] также и специфические задачи, для которых должна учитываться кривизна поверхности раздела газ — жидкость, условие (1.4) может рассматриваться как выполнимое в любом практическом случае. Следовательно, уравнение (1.1) может быть упрощено для случая модели пенетрационной теории [c.23]

Для неполярных жидкостей уравнение Кельвина выполнялось вплоть до г = 0,5 нм р/рз = 0,1). Считается, нто при этом повышение а, обусловленное кривизной поверхности, компенсируется снижением о вследствие растяжения жидкости под действием отрицательного капиллярного давления [50]. [c.20]

Давление пара над жидкостью, обладающей вогнутой поверхностью (г<0), меньше, чем давление пара над жидкостью, обладающей плоской поверхностью. Количественно влияние кривизны поверхности выражается соотношением, вполне аналогичным соотношению (XI, 2). [c.359]

Относительно формы жидкости в барабане надо заметить, что ее внутренняя поверхность может быть принята в технических расчетах аа цилиндрическую, так как кривизна поверхности жидкости определяется отношением величин центробежной силы С к силе тяжести С (сл1. рис. 15. 1) при численной величине центробежного фактора Кц, равной практически нескольким сотням или тысячам, равнодействующая АВ, к которой нормальна поверхность жидкости в данной точке, будет практически горизонтальна. [c.361]

Переохлаждение пара ниже температуры конденсации для образования новых мельчайших капелек жидкости (зародышей) необходимо потому, что равновесное давление пара над выпуклой поверхностью мельчайшей сферической капли жидкости (зародыша) выше, чем над плоской поверхностью макроколичества жидкости. При большой кривизне поверхности молекулы слабее удерживаются на поверхности зародыша жидкой капли и легче переходят в парообразную фазу. [c.376]

Капиллярное давление на границах раздела между водой и нефтью связано с кривизной поверхности и характеристиками жидкостей формулой Лапласа [c.149]

При любой температуре ниже равновесной Гф свободная энергия жидкой фазы больше, чем твердой, что обусловливает возможность самопроизвольного протекания фазового перехода. На, начальных этапах из расплава формируются чрезвычайно малые ассоциаты, которые по своей устойчивости или способности к существованию при данных условиях отличаются от, более крупных ассоциатов, поскольку условия равновесия между твердой и жидкой фазами на искривленной поверхности раздела иные, чем на плоской поверхности. Таким образом, для формирования устойчивого (критического) при данных условиях низкотемпературного ассоциата требуется некоторое переохлаждение жидкости АГ. Равновесие достигается при таком сочетании температуры и радиуса ассоциата, при котором свободная энергия, обусловленная кривизной поверхности, в точности компенсируется переохлаждением жидкости АГ. [c.36]

Дополнительное давление, обусловленное кривизной поверхности, всегда направлено к центру кривизны. Поскольку центр кривизны может находиться внутри жидкости (положительная кривизна) и вне жидкости (отрицательная кривизна), дополнительное давление в первом случае увеличивает внутреннее давление жидкости, а во втором — уменьшает его. Сжатие и растягивание жидкости в том и другом случае происходит в результате самопроизвольного уменьшения поверхностной энергии (площади поверхности). [c.86]

При малых перепадах давления с увеличением радиуса капилляров возрастает роль силы тяжести жидкости, а с уменьшением их радиуса роль капиллярных сил, обусловленных смачиванием и кривизной поверхности. Пренебрежение указанными факторами иногда может привести к существенным погрешностям в расчетах определяемых параметров. Особенно сильные отклонения от закона Стокса наблюдаются при течении в микропорах, радиусы которых соизмеримы с радиусом действия поверхностных молекулярных ил. Жидкость в таких порах под действием поверхностных сил приобретает определенную структуру. В связи с этим течение в капилляре не может начаться до тех пор, пока перепад давления не скомпенсирует сопротивление структуры. [c.233]

Агрегатное состояние реагирующих веществ и вязкость реакционной массы следует учитывать ири выборе не только принципа устройства аппарата, но и некоторых его деталей. Так, оформление поверхности теплообмена в аппаратах определяется вязкостью реакционной массы и агрегатным состоянием реагентов. Для легко-подвижных невязких жидкостей применим любой способ оформления поверхности теплообмена (двойные стенки, змеевики, трубчатые элементы и т. д.). В случае малоподвижных и вязких жидкостей можно оформлять поверхность теплообмена лишь в виде плоских двойных стенок нли сферических двойных стенок со сравнительно большим радиусом кривизны поверхности (теплообменные рубашки 1. [c.20]

Из принятого условия сферичности образующихся зародышей паровой фазы следует, что рост устойчивого зародыша паровой фазы приводит к изменению кривизны поверхности раздела пар-жидкость, а следовательно, и межфазного натяжения, а именно понижению последнего при росте парового пузырька и соответственно повышении радиуса кривизны поверхности. В этих условиях процесс испарения должен быть более интенсивным. [c.111]

Разность давлений, возникающая по обе стороны от поверхности жидкости при ее искривлении, называется капиллярным давлением. Его величина зависит от поверхностного натяжения и кривизны поверхности и может быть выражена следующим уравнением Лапласа [c.8]

Мениск смачивающей жидкости контактирует при этом со смачивающей пленкой, равновесная толщина которой Ло определяется уравнением изотермы П(/г). Значение ко отвечает расклинивающему давлению, равному капиллярному давлению равновесного мениска По =. Ра . Между объемной частью мениска с постоянной (в пренебрежении силой тяжести) кривизной поверхности Ко = Рк1а (где о —поверхностное натяжение) и плоской смачивающей пленкой образуется переходная зона 2 (см. рис. 13.1), где действуют одновременно капиллярные силы, вызванные кривизной поверхности слоя жидкости, и поверхностные силы, связанные с дальнодействующпм полем подложки. В состоянии равновесия из условия постоянства давления во всех частях системы получим [c.211]

Градиент капиллярного давления всегда направлен к центру кривизны поверхности, вследствие чего для жидкостей с вогнутой поверхностью внутреннее давление уменьшается, а с выпуклой увеличивается. В первом случае капиллярное давление считается отрицательным, во втором положительным. [c.8]

Чтобы выяснить возможность конденсации пара на поверхности жидкой пленки адсорбата в порах, следует найти зависимость давления пара от кривизны поверхности жидкости. Пусть фаза I, в которой лежат центры кривизны, газообразна, а фаза П — жидкая пленка. Тогда разность гидростатических давлений в фазах 1 и П равна [c.105]

Интегрируя уравнение (58) от давления р", соответствующего данной кривизне поверхности (/21 = 2) и давлению пара р, до давления ро", соответствующего нулевой поверхности (плоской) и давлению насыщенного пара над плоской поверхностью жидкости Ps, и считая Ум постоянным, получим [c.105]

Из условия стационарного режима электроосмотического движения жидкости в плоском капилляре (когда можно пренебречь кривизной поверхности) Смолуховский получил уравнение, связывающее скорость течения жидкости и -потенциал [c.87]

Во втором случае центр кривизны поверхности, разделяющей газ [фаза ( )] и жидкость [фаза (")] в капилляре, может лежать как в газовой, так и в жидкой фазе. Если центр кривизны располагается в газовой фазе, то на основании (ХП1.98), принимая во внимание соотношение [c.346]

Устройство работает следующим образом. Включается блок питания и нафевательный элемент, с помощью блока поддержания и термопары устанавливается и поддерживается постоянной заданная температура теплоносителя. При этом с помощью блока управления подачи капель исследуемой жидкости подается сигнал на автоматическую капельницу, которая каплю исследуемой жидкости подает на поверхность жидкого теплоносителя. Попадая на поверхность теплоносителя, капля своим весом прогибает поверхность теплоносителя и размыкает электрическую цепь между электродом и электропроводящим теплоносителем, поскольку исследуемая жидкость является непроюдящей. При отсутствии капель под электродом поверхность теплоносителя не прогибается и поэтому между электродом и теплоносителем имеется в наличии контакт. При этом электрическая цепь между электродами замыкается и удерживает блок регистрации времени жизни капли исследуемой жидкости в отключенном состоянии, затем выключается блок регистрации и начинается отсчет времени испарения капли исследуемой жидкости. По мере испарения капли жидкости кривизна поверхности теплоносителя устраняется, электрический контакт между электродом и теплоносителем восстанавливается и блок регистрации срабатывает, замеряя время жизни капли. Полученные экспериментальные данные обрабатываются затем по известной методике. [c.70]

Капиллярное поднятие жидкости (рис. XVII, 4). Центр кривизны поверхности, разделяющей газ (фаза. 1) и жидкость [c.465]

При проведении таких расчетов возникает вопрос о том, какие значения поверхностного натяжения следует использовать в уравнениях (1.2), (1.3), Как известно, значения а зависят от кривизны поверхности. Однако отличия о от объемных значений обнаруживаются при г, приближающихся по порядку величины к расстояниям между молекулами. По Толмену, поверхностное натяжение вогнутого мениска должно быть для г = 10 нм, примерно на выше, чем плоского. Однако молекулярно-динамические расчеты [49] приводят к выводу о неприменимости уравнения Толмена к малым каплям жидкости (г = 2- 4 нм). [c.19]

Связь между давлением насыщенного нара, новерхн(рстным натяжением и радиусом кривизны поверхности жидкости выражается уравнением Томсона (Кельвина). [c.331]

Аналогичный вид имеет уравнение (13.3) и для цилиндрических капель на плоской подложке [556]. Это не удивительно, поскольку при Я>Ао (Я, в данном случае, — высота капли) условия равновесия не должны зависеть от знака кривизны поверхности за пределами области влияния поверхностных сил. Отличие состоит лищь в том, что значения По при этом отрицательны, так как капиллярное давление капли, имеющей выпуклую поверхность, имеет другой знак По = Р = — о/г, где г — радиус кривизны невозмущенной части капли. Уравнение (13.3) применимо и при Р =0, когда поверхность объемной жидкости плоская и слой имеет форму клина. В этом случае исчезает второй член в правой части уравнения, так как По = Р = 0. [c.213]

Спонтанная межфазная турбулентность появляется у целого ряда трех компонентных систем, причем появление ее и интенсивность заметно зависят от концентрации компонента, переходящего из одной фазы в другую. Ход явлений не зависит от направления движения молекул относительно кривизны поверхности. Системы, исследованные Зигвартом и Нассенштейном, приводятся в табл. 1-10. Это различные органические жидкости в комбинации с водой, кроме того растворы солей и, между прочим, нитрат уранила. В графе 4-указано, наблюдалась ли спонтанная межфазная турбулентность, в графе 5 приведены самые низкие концентрации, при которых еще [c.57]

Приведенные в предыдущем параграфе формулы не учитывают влияния сжимаемости и вязкости среды. Эти формулы базируются на допущении условия равномерного распределения параметров потока на входе в улитку как в меридиональном направлении, так и по окружности. Формулы (7. 7) и (6. Па) для симметричных улиток предусматривают совпадение внутренней поверхности периферийной стенки с линией тока на режиме, когда направление потока а на входе в улитку равно значению а расч- В этом случае при протекании невязкой жидкости кривизна канала не должна вызывать вторичных токов и оказывать обратного влияния на параметры потока за колесом. [c.239]

Из соотношения (7.1) следует, что при положительной кривизне поверхности паровой фазы давление внутри пузырька будет превышать давление в окружающей его жидкости. В предположении о локальном насыщенном состоянии среды это означает, что и тем- пература жидкости, в объеме которой происходит образование парового зародыша, также выше температуры насыщения, соответствующей давлению Рт- Оцейить величину этого перегрева можно с помощью уравнения Клайперона — Клаузиуса, описывающего наклон кривой фазового равновесия Рв = (Та). [c.213]

Если Дрг,с>—Ар[с, граница раздела фаз и точка, н которой кривизна поверхности раздела фа равна нулю, находятся в конце конденсатора, по распределение давления имеет вид, показанный па рис. 2, а. При входе нара в зону конденсации р больше, чем р , следовательно, в этой точке неизбежно возникла бы выпуклая поверхность, как показано на рис, 2, а. Этого не происходит при нормальных условиях смачивания поверхности, и возникает равновесное распределение лавления (рнс, 2, б), В этом случае капиллярная разность давлент урапновен]нваегся перепадом давления на участках испарения и т аиспорта жидкости. При прочих равных условиях и гаком случае циркуляция будет выше, В табл, 1 приведет,] ссылки иа литературу, в которой эти вопросы рассмотрены более подробно. [c.106]

При и,зменении радиуса кривизны поверхности ядра ССЕ поглощается (—) плп выделяется ( + ) определенное количество тепла, и от его знака зависи т знак отклонения от температуры равновесия, рассчитанного по правилу аддитивности. Если тепло расходуется (знак —) на увеличение степени кривизны поверхности ядра (переход от плоской поверхности к выпуклой), температура кипения капель жидкости, находящихся в равновесии с паром, будет понижаться с уменьшением радиуса капель по сравнению с рассчитанным ио правилу аддитивности. При коидепсацип наблюдается обратная картина (переход от вогнутой поверхности к плоской), т. е. выделяется тепло (знак +), температура конденсации пузырьков пара, находящихся в равновесии с жидким раствором, будет повышаться с уменьшением радиуса капель. [c.122]

При конденсации необходимо псрссыщенис, так как возникающие зародыши имеют большее равновесное давление пара (для жидкости) или большую растворимость (для твердых частиц) благодаря большой кривизне поверхности (малому радиусу частиц). Зависимость радиуса зародышей от пересыщения выражается уравнением Кельвина ( , 11). При образовании зародыша в случае лиофобных систем требуется затрата работы на создание новой поверхности. Учет этой работы и работы пересыщения дает следующее выражение для работы образования зародыша в таких системах [c.159]

Движение жидкооти в капиллярах может быть вызвано также разностью капиллярншс давлений, возникающей в результате различной кривизны поверхности жидкооти в капилляре переменного сечения. Поток жидкооти направлен в сторону меньшего давления для омачивающих жидкостей - к мениоку о меньшим радиусом кривизны (рис. 10). [c.15]

Для поверхности жидкости с радиусом кривизны, меньшим IQ m, уравнение Томсона может дать недостоверные результаты из-за возможного изменения при такой кривизне поверхностного натяжения. О влиянии кривизны поверхности на поверхностное натяжение см. работы И. Л. Шерсшев-ского [115], С. В. Горбачева [И], В. М. Мартынова [19] и В. Д. Пономарева и Г. С. Бергера [21]. [c.332]

Капиллярное давление направлено к центру кривизны поверхности. В г.лучае выпуклой повгрхности жидкость — газ капиллярное давление направлено внутрь жидкости и поэтому она находится под давлением большим, чем та же жидкость под плоской поверхностью. Если же поверхность вогнута, то давление, действующее на жидкость, меньше, чем давление на ту же жидкость под плоской поверхностью. [c.16]

Из (1.32) следует, что при известном радиусе кривизны поверхности мох<по определить поверхностное натяжение, измерив высоту столба жидкости в капилляре. Поскольку радиус кривизны поверхности экспериментально неопределим, формулу (1.32) приводят к виду, удобному для ирактического использования, еле-дуюн1,ей подстановкой (рис. 11) [c.22]

Силы капиллярного давления направлены к центру кривизны поверхности. В случае выпуклой поверхности жидкость—газ эти силы направлены внутрь жидкости и поэтому она находится под большим давлением, чем та же жидкость под плоской поверхностью. На жидкость с вогнутой поверхностью действует меньплее давление, чем на ту же жидкость с плоской поверхностью. [c.17]