Коэффициент с удельной поверхностью и поверхностной энергией

Работа обратимого изотермического образования единицы поверхности твердого или жидкого тела называется коэффициентом поверхностного натяжения, или удельной свободной поверхностной энергией. Поверхностное натяжение [c.205]

При решении разнообразных и многочисленных задач, связанных с равновесием поверхностей, понятие удельная поверхностная энергия часто заменяют понятием поверхностное натяжение , в основе которого лежит представление о действии вдоль поверхности параллельно ей сил натяжения, стремящихся сократить поверхность. Коэффициент поверхностного натяжения равен силе, действующей на единицу длины линии, являющейся границей поверхности жидкости и, следовательно, в системе ССЗ он может выражаться в динах на сантиметр. [c.329]

Избыток энергии молекул поверхности тела называется поверхностной энергией. Последняя зависит от природы вещества соприкасающейся с ним среды, температуры и площади поверхности соприкосновения. Избыточная энергия молекул поверхности площадью 1 м называется удельной поверхностной энергией или коэффициентом поверхностного натяжения. [c.30]

Поверхностная энергия жидкости на границе с данной средой количественно характеризуется величиной удельной поверхностной энергии или коэффициентом поверхностного натяжения сг. Он выражается величиной работы в джоулях, которую необходимо затратить при образовании 1 м новой поверхности или в единицах силы, действующей на единицу длины поверхности (н/ж) и стремящейся предельно сократить поверхность жидкости, [c.49]

В работах Быховского [115] исследовано влияние термоосмоса на растекание ряда жидкостей по металлам при наличии градиента температуры. При растекании капли по твердой подложке от ее холодного конца к нагретому граница капли, пройдя некоторое расстояние, останавливается. Это связано с уравновешиванием двух противоположно направленных потоков — термокапиллярного и термоосмотического. Расчеты, проведенные с учетом также гидростатического давления в капле и разности поверхностных энергий подложки под каплей и перед ее фронтом, позволили получить оценки произведения изменений удельной энтальпии АН на толщину граничного слоя к, и коэффициента термоосмоса %. Для октанола-2 на поверхности германия термоосмотическое течение было направлено в горячую сторону АНк — —37,2 эрг-см/г. Коэффициент % оказался равным примерно 2-10 см /с. Близкие количественны результаты получены также для капель октанола, ундекана, додекана и дибутилфталата на пластинке титана. Таким образом, явление термоосмоса играет существенную роль также и при неизотермическом растекании жидкостей, в том числе и неполярных, по поверхности полупроводников и металлов. [c.338]

Шнейдер и Смит [308] применили хроматографический метод для измерения коэффициента поверхностной диффузии этана, пропана и и-бутана на силикагеле с удельной поверхностью 832 м /г при среднем радиусе пор 1,1-10 м (И А). Измерения производили при температурах 50—175 °С. В этой работе приведен обзор данных о поверхностной диффузии упомянутых углеводородов на различных материалах. Энергии активации для углеводородов составляли 12,5—20,9 кДж/моль. При 50 °С на долю поверхностной диффузии приходилось 64 73 и 87% общего потока соответственно для этана, пропана и бутана. При 125 °С поверхностный транспорт и-бутана составлял 68% общего потока. [c.59]

Г" Количественной мерой поверхностной энергии вещества, граничащего с данной средой, является удельная поверхностная энергия — коэффициент поверхностного натяжения. Коэффициентом поверхностного натяжения, или поверхностным натяжением, вещества, граничащего с данной средой, называется работа, которую надо затратить, чтобы образовать 1 поверхности этого вещества на данной границе раздела. Если для образования 5 ж поверхности вещества затрачена работа А, то, согласно определению, имеем [c.39]

Первой частью являются затраты на превышение эффективной энергии поверхности разрушения над свободной поверхностной энергией. В зависимости от вида вещества этот избыток может быть на много порядков больше свободной поверхностной энергии и обусловливается большей частью микропластическими деформациями по фронт> излома во второй фазе разрушения. Вследствие этого на коэффициент полезного действия влияет отношение величины зерна и длины трещины Гриффитса. Знание удельной поверхностной энергии излома при возможных видах напряженного состояния имеет большое значение для оценки неизбежных затрат энергии. [c.28]

Коэффициент полезного действия рассматриваемого метода измельчения является очень низким. Если принять, что удельная поверхностная энергия составляет 500 эрг/см , то в случае образования поверхности, равной 200 см 1г, требующих затрат энергии 100 квт-ч1т, коэффициент полезного действия получается как частное от деления поверхностной энергии на затраченную энергию и равен 2,8-10 . Это объясняется тем, что следуег нагревать [c.162]

Тем не менее, обширный экспериментальный материал позволяет утверждать, что для твердых тел близкой категории, различающ ихся, однако, очень сильно но прочности и по работе разрушения, эта работа, как и прочность, оказываются примерно пропорциональными удельной поверхностной энергии тела в данной среде иными словами, ничтожная доля всей энергии, затрачиваемой на разрушение, оказывается, таким образом, определяющей для этого процесса [1, 2]. Коэффициент пропорциональности между работой диспергирования на единицу вновь образовавшейся поверхности и удельной поверхностной энергией может достигать при этом значений порядка тысяч и десятков тысяч. Обратная величина этого коэффициента пропорциональности и определяет, следовательно, весьма низкий коэффициент полезного действия процесса механического диспергирования. [c.7]

ПМ-15, ПМ-ЗОВ, ПМ-50 и ПМ-75 сырье не должно быть сильно ароматизован-ным (Ик 90), а для получения сажи ПМ-100 требуется сырье с Ик не меиее 120 [48]. По-видимому, по мере увеличения коэффициента ароматизованности сырья и поверхностной его энергии доля формирующихся высокодисперсных частиц, из которых в дальнейшем образуется сажа с большей удельной геометрической поверхностью (5г), возрастает. Однако зависимость Sr от А является функцией условий газификации, где А может принимать значения от квадратной степени до степени менее единицы. [c.147]

Одним из наиболее распространенных видов концентраторов напряжений, встречающихся в РТИ, являются поверхностные дефекты, возникающие как прн изготовлении, так и при эксплуатации изделий. Обычно их моделируют искусственно с помощью надреза, нанесенного на поверхность образца. Закономерности разрастания такого надреза и его влияние на механизм усталостного разрущения подробно изучены [93—95] (см. раздел 5.1.3). Установлено, что при заданном значении удельной энергии деформации нанесение надреза размером с на образец приводит к увеличению характеристической энергии раздира, при этом коэффициент не изменяется. [c.193]

Кроме величины кинетической энергии и удельной мощности трения тепловой режим работы пары зависит также от величины коэффициента перекрытия, т. е. от отношения площадей трения элементов пары. Чем больше обнажена поверхность трения чугунного элемента пары, тем лучше она вентилируется при торможении, и больше отдает тепла через излучение, и тем меньше у нее поверхностная температура. Еще более эффективным средством эвакуации тепла из плоскости трения и смягчения температурного режима тормоза и колеса является охлаждение пары вводом в процессе торможения в плоскость трения охлаждающей жидкости. [c.238]

Основные и наиболее характерные свойства дисперсных систем связаны со свойствами вещества в поверхностных слоях на границе раздела фаз. Площадь межфазной поверхности в термодинамическом описании играет роль параметра состояния системы. За обобщенную силу, сопряженную с этим параметром, принимают удельную поверхностную энергию (коэффициент поверхностного натяжения) о. Тогда работа dW по увеличению поверхности (при Т = onst и У = onst) на dS равна [c.28]

При увеличении коэффициента аромати-зованнасти сырья повышается скорость сажеобразования и степень ее дисперсности этот коэффициент позволяет управлять удельной поверхностью получаемых саж. По Зуеву и Михайлову [48], для производства саж марок ПМ-15, ПМ-ЗОВ, ПМ-50 и ПМ-75 сырье не должно быть сильно ароматизован-ным (Ик ЭО), а для получения сажи ПМ-100 требуется сырье с И ие мспее 120 [48]. По-видимому, по мере увеличения коэффициента ароматизованности сырья и поверхностной его энергии доля формирующихся высокодисперсных частиц, из которых в дальнейшем образуется сажа с большей удельной геометрической поверхностью (5г), возрастает. Однако зависимость 5г от А является функцией условий газификации, где А может принимать значения от квадратной степени до степени менее единицы. [c.147]

Следовательно, замена удельной поверхностной энергии коэффициентом поверхностного натяжения не может внести какие-либо ошибки в расчеты при решении задач, относящихся к равновесию поверхностей. Необходимо, однако, подчеркнуть, что хотя поверхность жидкости сркращается так, как если бы поверхностный слой являлся пленкой с постоянным натяжением, все же в действительности никакой пленки на поверхности жидкости не существует. Специфические же особенности поверхностного слоя связаны с наличием у жидкости свободной поверхностной энергии, имеющей вполне реальный физический смысл [c.329]

Процесс смазывания включает разрушение частиц твердого смазочного материала. Уменьшение поверхностной энергии, а следовательно, сопротивления частиц разрыву, вызываемое адсорбцией газов, оказывает значительное влияние на коэффициент трения. У всех образцов порошкообразного графита, па-ходивш ихся длительное время в контакте с воздухом, поверхностная энергия уменьшается вследствие хемосорбции кислорода. Кислород присоединяется за счет свободных валентностей, образующихся у кромок (ребер) основных кристаллографических плоскостей графита. Атомы кислорода могут с.тужить гидрофильными центрами адсорбции паров воды из окружающего воздуха [63, 64]. Благодаря этому опять же уменьшается поверхностная энергия и облегчается дробление частиц графита. В работе [57] изучалось изменение площади поверхности, содержания воды и адсорбирующей способности по отношению к воде синтетического графита в процессе его продолжительного измельчения. На рис. 37 приводится график изменения удельной поверхности и содержания кислорода в зависимости от продолжительности измельчения. Удельную поверхность измеряли стандартным методом БЭТ, а содержание кислорода — вакуумным термогравиметрическим анализом. [c.86]

Возвращаясь к упруго-хрупким телам, надо указать, что при смыкании всех зародышевых трещин (кроме основной трещины разрушения) после разгрузки тела при его разрыве вся поверхностная энергия в результате смыкания микротрещин рассеивается в тепло. С этим и связано весьма низкое значение коэффициента полезного действия процесса разрушения или, соответственно, высокое значение коэффициента пропорциональности между работой образования единицы впеш-не11 поверхности твердого тела в этом процессе и его удельной поверхностной энергией. [c.13]

Здесь Р — корректирующий коэффициент, учитывающий случай, когда не происходит быстрого присоединения частицы к активному центру к д — коэффициент, учитывающий случай, когда расстояние между активными цeнтpa ш не может считаться значительно меньшим, чем длина свободного перемещения адсорбированной частицы по поверхности ак — энергия активации роста кристаллов за счет винтовой дислокации / о — число молекулярных позиций, приходящихся на единицу площади поверхности кристалла Оц — удельная поверхностная энергия боковой грани двухмерного зародыша, приходящаяся на одну молекулу I — расстояние между устойчивыми положениями простейших частиц на поверхности и — среднее расстояние передвижения адсорбированной поверхностью кристалла простейшей частицы (молекулы) до десорбции. [c.75]

Значение коэффициента пропорционалыюсти между удельными поверхностями материала до и после разрушеиия зависит от его природы и от условий разрушения и, в частности, — энергии воздействия (в случае разрушения уда])ом). Ирипедеиные на рис. 41 данные опытов [77, 941 по разрушению кирпичных образцов неправильной формы (вес каждого около 50 г) указывают на независимость затрат зпергип па образование единицы поверхности от энергии удара и, следовательно, от его скорости. Для других материалов повышение скорости вызывает понижение удельной поверхностной энергоемкости. Так, при увеличении скорости примерно в 4 раза она уменьшилась для канифоли в 1,33 раза, для гипса и цемента — в 3 раза [78]. [c.145]

Для границы раздела двух текучих фаз (жидкость — газ, две несмешивающиеся жидкости) эта величина тождественна коэффициенту поверхностного натяокения жидкости, т. е. выступает как сила, действующая по касательной к границе и приходящаяся на единицу длины линии раздела [21]. Значения удельной энергии Гельмгольца поверхности твердого тела на границе с жидкостью (От.ж) или с газом (СТт.г) [c.83]

На каплю, помещенную в поле однородной и изотропной турбулентности, действуют следующие силы со стороны внешней жидкости динамический напор Q = kfPeU /2, где — коэффициент, имеющий порядок 0,5 — плотность внешней жидкости и скорость внешней жидкости относительно капли сила вязкого трения F - где — коэффициент вязкости внешней жидкости У= (4ео/ 15лл г) "2 — средняя скорость сдвига о — удельная диссипация энергии Vs = Це/Ре коэффициент кинематической вязкости. Кроме того, на поверхность капли действует сила поверхностного натяжения = IZ/R, где S — коэффициент поверхностного натяжения R — радиус капли. В зависимости от того, какая из внешних сил, действующих на поверхность капли, доминирует, возможны два механизма дробления капли. [c.275]