Энергия свободная поверхности

Поверхностно-активные молекулы, попадая на твердую поверхность, занимают всю свободную поверхность за счет способности перемещаться (мигрировать). Перемещаясь, молекулы проникают в микротрещины на поверхности раздела зерен, в незаполненные узлы кристаллической решетки. При этом значительно понижается свободная поверхностная энергия твердого тела, что в свою очередь приводит к облегчению пластического течения в поверхностном слое. Это действие поверхностно-активных веществ известно как эффект адсорбционной пластификации. [c.61]

Функцией свободной энергии системы является поверхностное натяжение жидкости о, измеряемое свободной энергией ее поверхности, отнесенное к единице площади. Таким образом, оно связано с поверхностной энергией ы и поверхностной энтропией 5 соотношением [c.38]

Таким образом, пластичность сталей обусловлена процессами сдвига (скольжения) структурных элементов в результате перемещения, аннигиляции и инициирования дислокаций. Деформационное упрочнение обусловлено преодолением различного рода потенциальных барьеров при перемещении дислокаций. Дислокации обладают большими собственными энергиями и создают высокие далЬнодействующие напряжения. Они являются промежуточным звеном между работой внешних сил и трещинами. Следовательно, в дислокациях запасается энергия, которая затем переходит в энергию свободной поверхности. [c.85]

Индивидуальное движение дислокаций возможно до достижения их плотности порядка 10 -Ю м [90]. Далее начинаются коллективные эффекты, связанные со стремлением образовывать энергетически выгодные конфигурации, запасанием энергии, переходящей впоследствии в энергию свободной поверхности [91]. [c.144]

Другой путь повышения активности — увеличение концентрации термически устойчивых дефектов кристаллической решетки, способных медленно аннигилировать при температурах спекания и активировать усадку. К дефектам этого типа можно отнести дислокации и границы раздела между кристаллитами. Получение определенного типа и концентрации дислокаций в частицах зависит от способа получения шихты (например, природы исходных солей, температуры и длительности их термического разложения, числа самостоятельных фаз и их термической устойчивости и др.), и поэтому возможности управления их концентрацией ограничены. Значительно предпочтительным является регулирование удельной площади поверхности мел кристаллит-ных границ, избыточная энергия которых соизмерима с энергией свободной поверхности, а термическая стабильность выше стабильности дислокационных структур. [c.240]

Поскольку оценка этих величин обычно сопряжена с большими трудностями, вопрос о проницаемости той или иной породы по данному механизму может быть решен либо в прямом эксперименте, либо на основе косвенных критериев. Так, если считать, что межзеренная энергия в ионно-ковалентных кристаллах в грубом приближении равна половине поверхностной, то комбинация соотношений Гиббса — Смита и Гриффитса приводит к выводу, что проникать в поликристаллы могут жидкости, снижающие их прочность не менее, чем вдвое. С учетом уравнения Юнга легко показать, что межзеренная пропитка наиболее вероятна в системах, в которых наблюдается полное растекание по свободной поверхности. Отсюда ясно, что при обычной температуре межзеренное проникновение воды и водных растворов должно быть свойственно породам типа калийных и натриевых солей. [c.99]

Известно, что любая механическая система стремится занять наиболее устойчивое равновесие с минимумом потенциальной энергии. Например, частицы сыпучего материала стремятся перемещаться либо в направлении силы тяжести, либо в направлении действия приложенных к ним нагрузок. Сопротивление частиц сдвигу обусловлено действием множества элементарных сил внутреннего трения в точках контакта, направленных в сторону, противоположную сдвигающей силе и определяемых коэффициентом (или углом) внутреннего трения, который характеризует границу подвижного и неподвижного состояния сыпучего мате-рпала. Трепне частиц на границе двух сред (зернистый слой — стенка емкости) характеризуется углом внешнего трения. Угол естественного откоса определяет свободную поверхность сыпучего материала. [c.26]

Полимеры также могут быть грубо охарактеризованы на основе представлений о кислотах и основаниях Льюиса как имеющие характеристики кислоты Льюиса, неспецифические, амфотерные или имеющие характеристики основания Льюиса. Кислотно-основные связи для синтетических каучуков до настоящего времени правильно не определены, поэтому использование для описания поверхности полимера понятия энергии свободной поверхности более практично. Влияние наполнителей, пластификаторов и технологических добавок может изменить кажущуюся энергию [c.395]

Представление о том, что на ртути выделение водорода совершается по механизму Фольмера — Гейровского (замедленный разряд с последующей электрохимической десорбцией водородных атомов), разделяется в настоящее время большинством электрохимиков. Необходимо, однако, отметить, что по Кобозеву, который отрицает возможность замедленного протекания разряда, перенапряжение водорода на ртути является результатом избыточной энергии свободных атомов водорода, эмитируемых с ее поверхности. Эмиссия свободных водородных атомов (— это, по Н. И. Кобозеву, наиболее эффективный путь отвода атомов водорода с по- [c.413]

На границе каждой фазы возникает поверхностный слой, в котором свойства вещества отличаются от его объемных свойств. Вследствие этого поверхность раздела обладает свободной энергией отличной от энергии объемных фаз (отнесенных к одному и тому же количеству молекул). Свободная энергия поверхности соприкосновения фаз — функция температуры Т и площади поверхности 5 раздела фаз. Свободная энергия элементарной поверхности 5 [c.37]

Действительно, корректная обработка многих результатов, полученных в самых разнообразных условиях, позволяет убедиться в выполнении соотношения Гриффитса Рс а. если брать для расчетов значения удельной свободной энергии тех поверхностей, которые реально успевают образоваться в ходе разрушения. Так, прочность композитов из кварцевого песка с хлоридом натрия, измеренная на воздухе и в воде, оказывается связанной с поверхностной энергией сухой и увлажненной силанольной поверхности [272]. Если же проанализировать результаты измерений скорости роста трещины во влажном кварце [298], то из анализа полученного отношения нижнего и верхнего пороговых значений фактора интенсивности напряжений можно сделать вывод, что при напряжениях выше верхнего порога рвутся силоксановые связи без участия воды, а при докритическом росте трещины успевает образоваться гидроксилированная поверхность и произойти ее [c.97]

Теория Фрумкина — Дерягина позволяет определить величину 0SI/ для твердой поверхности, покрытой смачивающей пленкой. Ее значение равно сумме межфазных энергий двух поверхностей жидкой пленки одной, граничащей с газом (о), и второй, граничащей с твердой подложкой (osl). К этой сумме следует добавить изменение свободной энергии пленки (По/гоЧ-Л) при ее утончении от оо до конечной толщины /iq. В результате разность между аз1/ = о + а5г. +По/го +А и osl оказывается равной просто сумме о- -По/го +А, которую и содержит уравнение (13.3). [c.213]

Подобное условие получается с использованием энергетического подхода Гриффитса, согласно которому трещина переходит в неустойчивое состояние, когда скорость высвобождения упругой энергии (<1 ) при образовании трещины в пластине превзойдет прирост поверхностной энергии(ёП). В период устойчивого роста трещины, освобождаемая потенциальная энергия расходуется на образование новой поверхности трещины с1 У = с1П = где у - плотность поверхностной энергии (работа, необходимая для образования единицы свободной поверхности). Освобождаемая энергия W пропорциональна объему полости, образованной трещиной и средней энергии деформации [c.120]

Считается, что для данной температуры и скорости деформирования величины Ою и Кю являются постоянными материала. Функция Кс (или Ос) от толщины I максимальна в области малых трещин. При Ос (или Кс) близким к Огс (или Кгс) имеем прямой излом, разрушение происходит путем отрыва и сопротивление разрушению минимально. С уменьшением толщины доля пластической деформации (за счет сближения свободных поверхностей образца, где существует в условиях плоского напряженного состояния большая пластическая зона) и затраты энергии (вследствие энергии, идущей на пластическую дефор- [c.201]

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]

Трансформация структуры носителя, пропитанного солями ванадия, зависит, как уже указывалось, от концентрации соли, температуры и времени термической обработки. Основным определяющим фактором прн постоянной концентрации является температура, хотя и время, безусловно, играет большую роль, компенсируя в какой-то мере недостаточно высокую температуру Чем длительнее термообработка, тем больше участков носителя включается в расплав. При достижении на поверхности минимального значения свободной энергии изменения поверхности прекращаются. Кине- [c.88]

Одновременно увеличится энергия в связи с образованием свободной поверхности образующейся трещины. Увеличение энергии при образовании свободной поверхности будет равно 2у1-1 (здесь у — работа, необходимая для образования единицы свободной поверхности). [c.342]

Если же на свободной поверхности пленки имеет место теплообмен с газовой фазой, то уравнение Нуссельта дает завышенные результаты. Этот факт был доказан Вильке [15] на примере, когда вся тепловая энергия, получаемая пленкой от стенки, передавалась газовому потоку. [c.150]

Как указывалось в 106, все самопроизвольные процессы на границах раздела фаз происходят в нанравлеиии уменьшения свободной поверхност[юй энергии. Следовательно, положительная адсорбция, приводящая к повышению коицеитрации вещества в пограничном слое, возможна только в том случае, если нри этом уменьшается величина поверхностного иатяжеиия. [c.320]

Ускорение ползучести в условиях действия адсорбционноактивных сред отмечалось неоднократно. В работе [261] рассматривается один из возможных механизмов влияния снижения свободной поверхностной энергии на некоторые механические характеристики твердых тел, в том числе и на скорость ползучести. Сущность механизма заключается в том, что свободная поверхность, наряду с межзеренной, рассматривается как основной источник точечных дефектов (вакансий) в объеме поликристалла. Мощность этого источника зависит от равновесной концентрации С - изломов на поверхностных ступенях атомарной высоты. Элементарный акт образования вакансии на поверхности заключается в переходе атома твердого тела на излом атомарной ступени. Следовательно, поток вакансий с поверхности кристалла в его объем должен возрастать при уменьшении поверхностной энергии о в соответствии с выражением 1п (—с1кТ). [c.90]

Так как для образования микроэмульсий требуются растворы мыла и спирта, то возможно, что метастабильная отрицательная свободная энергия разрушает поверхность раздела, способствуя образованию шариков масла или воды. Стабильность микроэмульсий зависит от этой отрицательной свободной энергии, потому что при коалесценции существует сила, которая опять увеличивает межфазную площадь. На распределение спирта между различными фазами влияет природа масла (Кук и Шульман, 1965). Масло и эмульгатор, используемые для получения микроэмульсий, должны быть одинаковы по своей структуре . [c.188]

Нефтяные ДС состоят из дисперсионной среды (углеводороды с растворенными гетероатомными соединениями) и дисперсной фазы (газы, пары, воздух, мехпримеси, органические осадки). На поверхности раздела фаз имеется избыточная энергия, создающее поверхностное натяжение и внутреннее давление в ДС. Поверхностное натяжение - это работа образования единицы новой поверхности или сила, касательная к поверхности, стремящаяся сократить свободную поверхность до наименьщих размеров при заданном объеме. [c.46]

Капля жидкости А, находящаяся на поверхности жидкости В (рис. 4.1, а), растекается и при этом покрывает дополнительную площадь на поверхности жидкости В. В результате растекания увеличивается свободная поверхность жидкости А и поверхность контакта обеих жидкостей АВ при этом происходит соответствующее уменьшение свободной поверхности В. Поскольку поверхностное натяжение равно удельной свободной энергии поверхности, этот процесс приводит к следующему изменению значений удельной свободной поверхностной энергии рассматриваемых поверхностей [c.80]

Условием равновесия является минимум свободной поверхност ной энергии при постоянных температуре и объеме капли, т. е. при SK = 0 [c.88]

Если тонкий слой нанесен на поверхность жидкости, то удельная свободная поверхностная энергия системы в целом достигает значения отличного от удельной свободной поверхностной энергии Оо жидкой подложки. Соответствующее изменение (понижение) поверхностной энергии или поверхностного натяжения А = = а о—имеет смысл двумерного поверхностного давления аналогично подробно рассмотренному случаю мономолекулярных слоев нерастворимых веществ на жидкой поверхности. При увеличении площади слоя на с10 и соответственно при уменьшении площади свободной поверхности на такую же величину изменение свободной энергии при постоянных температуре и количестве п вещества в слое (или при постоянном объеме слоя V = Ок) будет определяться производной [c.163]

Кристаллохимическая теория предусматривает возможность образования пакетов слоев роста (состоящих из нескольких этажей двухмерных зародыщей) как результата наложения эффектов пассивации поверхности и изменения ионной концентрации раствора вблизи фронта роста. Предполагается, что часть поверхности, длительное время находившаяся в контакте с раствором, становится отравленной, и образование на ней нового двухмерного зародыша требует добавочной энергии. Напротив, поверхность только что возникшего двухмерного зародын.а остается свободной от адсорбированных посторонних частиц и на ней может с меньшими энергетическими затратами возникнуть новый двухмерный зародыш. Толщина такого пакета ограничивается падением концентрации в зоне наслоения двухмерных зародышей, который может поэтому продвигаться лишь по поверхности грани, а не в направлении, перпендикулярной к ней. Существование пакетов двухмерных зародышей наблюдалось многими авторами. [c.338]

Уравнение (XVII, 31) позволяет определить межфазное поверхностное натяжение а как свободную поверхностную энергию единицы поверхности [c.468]

Можно полагать, что начальная скорость частиц у свободной поверхности слоя ниже скорости пузыря в иоиент прорхгаа ни этой поверхности. Действительно, некоторые частицы опадают столь низкой скоростыо, что на коротком отрезке над поверхностью слоя их потенциальная энергия быстро становится больше кинетической, и эти частицы возвращаются обратно в слой. В то же время, другие частицы будут покидать слой примерно со скоростью пузыря , и если их скорость витания [/ меньше скорости газа 7, [c.557]

Для того чтобы увеличить плсщадь поверхности, необходимо переместить молекулы из объема жидкости на ее поверхность против обратно направленных сил притяжения. Работа, необходимая для увеличения поверхности на 1 см , равна свободной поверхностной энергии. Она измеряется в эрг/см и численно равна поверхностному натяжению, которое определяется как сила, действующая касательно к поверхности н нормально к участку длиной 1 см и стремящаяся сократить свободную поверхность (в дин/см). Поверхностное натяжение зависит от температуры, снижаясь по мере ее увеличения. [c.54]

Активированная адсорбция молекул реагирующих веществ происходит не на всей свободной поверхности твердого катализатора, а только на так называемых активных центрах, где запас свободной энергии больше. Это могут быть острыё углы, пики, различные неровности, ребра кристаллов, химически неоднородные участки и т. д. В целом, чем сильнее развита общая поверхность. тем больше на ней активных центров. Поэтому повышение [c.216]

При сближении двух тел до расстояний, сопоставимых с дальностью действия межмолекулярных сил, между ними возникают поверхностные силы взаимодействия, которые действуют лишь в сфере молекулярного поля и на расстояниях от поверхности раздела, превышающих радиус этой сферы, равны нулю. Эти силы, являющиеся следствием ненасыщенности межмолекулярных сил на поверхности фаз и зависящие от природы когезионных сил в фазах, всегда выступают как силы притяжения. Ненасыщен-ность межмолекулярного взаимодействия на внешней поверхности частицы приводит к образованию избыточной поверхностной энергии между фазами. Наличие определенного избытка свободной энергии, сосредоточенной в поверхностньге слоях на границе раздела фаз и пропорциональной этой поверхности, обусловливает стремление любых дисперсных систем занять минимальную поверхность раздела фаз. Следствием такого свойства дисперсных систем является стремление в изотермических условиях жидких частиц к коалесценции и твердых частиц к агрегированию, сопровождающихся понижением свободной поверхностной энергии пропорционально убыли поверхности. Термодинамически поверхностную энергию можно характеризовать через уравнение для внутренней энергии и=Р+Тз. Применительно к процессу образования новой поверхности и есть поверхностная энергия, Р - свободная энергия образования поверхности и Тз - тепловой эффект процесса, где 8 = с1Р МТ - температурный коэффициент свободной энергии образования поверхности. Известно, что внутренняя энергия системы является результатом взаимодействия частиц и их кинетической энергии. В изотермических процессах определяемая температурой кинетическая энергия частиц остается постоянной, поэтому все изменения внутренней [c.93]

Отношение гравитационного радиуса Солнца по уравнению (4) к скорости света равна 1,28 10 сек. Это время близко к времени жизни 1 -мезонов 2 10 сек. Учитывая, что при виртуальной диссоциации протона с последующим распадом ц+ мезона с образованием нейтрино, последний может оторваться от протона, с расстояния от центра протона, близкого к гравитационнному радиусу протона ( 3), равного 2,81 10 см, можно заключить, что при распаде (Л--мезонов нейтрино может оторваться от протона с краев сфероидального протона, с радиусом, близким к гравитационному радиусу. Это дополнительно подтверждается тем, что полная энергия нуклонов поверхности ядра больше, чем у внутренних нуклонов и свободная поверхность ядра имеет избыточную энергию [1]. Согласно [6], гравитационные силовые линии и центральная силовая трубка Солнца могут начинаться лишь вблизи наружной поверхности сферы с радиусом, равным гравитационному радиусу Солнца (0,387 10 см). Следовательно, центральная силовая трубка гравитационного поля Солща образуется из силовых линий нуклонов, расположенных вблизи поверхности сферы с радиусом, равным гравитационному радиусу Солнца. Гравитационные силовые линии исходят от малых сфер нуклонов с радиусом, равным гравитационному радиусу нуклонов. Соотношение гравитационных радиусов протона и Солнца составляет [c.62]

Адсорбция происходит иа любой поверхности в результате проявления сил сцепления, которые по своей величине значительно меньше, чем силы химические. Всякая поверхность, т. е. граница раздела двух фаз, не насыщена. Взаимно скомпенсированы лишь поля молекул, находящихся внутри твердого веншства, молекулы же на поверхности затрачивают на сцепление не всю энергию, и часть ее, остается свободной. Величина последней пропорциональна величине поверхности. В случае жидкостей поверхность стремится сократиться до минимума, поэтому мениск представляет как бы упругую пленку, напряженность которой определяется коэффициентом поверхностного натяжения у. Величина свободной энергии W поверхности 5 составляет [c.93]

Результаты лабораторных исследований на прозрачной модели с пленкой нефти известной толщины и одиночным соплом и опыты на полномасштабной модели позволили выявить отдельные закономерности движения профиля нефтяного пятна в зависимости от скорости истечения воздуха из сопла, его диаметра, угла наклона сопла к свободной поверхности и давления столба жидкости над устьем сопла [6]. Визуальные наблюдения указывают на сложные траектории движения отдельных газовых пузырьков, образующихся при факельном истечении газа в жидкость, обусловленные кинетической энергией газового потока и подъемной (Архимедовой) силой пузырьков. [c.256]

Самопроизвольное сокращение поверхности жидкости указывает на существование свободной энергии поверхности. Поэтому цри изотермическом процессе образования каждой новой единицы поверхности затрачивается определенная работа. Эта работа, являющаяся мерой свободней энергии единицы поверхности жидкости, называется удельной поверхностной энергией и представляет собой уделышй (на 1 см ) изобарный потенциал поверхности. [c.329]