Температурная числа переноса

Самым важным из этих факторов считают изменение вязкости растворителя в сольватной оболочке иона под влиянием заряда иона [12, 25]. Наибольшее значение данный эффект приобретает в водных растворах и приводит к появлению как бы положительной избыточной подвижности и отрицательному температурному коэффициенту произведения Вальдена. Второй эффект, который удалось наблюдать лишь в случае больших гидрофобных ионов в водных растворах, состоит в увеличении дальнего порядка. Такие ионы, по-видимому, обладают отрицательной избыточной электропроводностью и положительным температурным коэффициентом. Таким образом, температурный коэффициент числа переноса зависит в значительной степени от относительного влияния соответствующих ионов на структуру воды в их сольватных оболочках. Можно ожидать, что температурный коэффициент числа переноса катиона для Св1 будет мал, так как и Сз и Г нарушают структуру воды в своих сольватных оболочках, тогда как для Bu NI будет иметь большой положительный температурный коэффициент, поскольку Bu N оказывает структурирующее действие. [c.81]

Ионная проводимость имеет большой температурный коэффициент, и числа переноса также зависят от температуры. Обш ее правило таково, что ион с более высокой проводимостью имеет более низкий температурный коэффициент таким образом, при повышении температуры и становятся почти равными. Точные значения чисел переноса можно получить методом Гитторфа (см.) или методом движущейся границы (см.). [c.218]

Числа переноса ионов фтора и хлора в водных растворах KF и КС1 при добавлении небольших количеств метанола, этанола, пропанола, этиленгликоля и глицерина уменьшаются (рис. 4.22), достигают минимальных значений в растворах с содержанием неэлектролита 10—20 мол.% и при дальнейшем повышении его концентрации вновь увеличиваются [23—26а]. В растворах, содержащих метанол [23], минимум значений чисел переноса очень широкий, но в растворах с этанолом [24] кривая значений проходит максимум при концентрации этанола примерно 50 мол. %. В растворах с метанолом и этанолом число переноса иона фтора при 5°С меньше, чем при 25 °С, во всей области изменения концентрации неэлектролита. Относительный температурный коэффициент числа переноса ионов хлора в растворах с метанолом и этанолом меняет свой знак при концентрации последних около 5 и 10 мол. % соответственно, причем в растворах с метанолом знак коэффициента меняется вторично. Относительный температурный коэффициент чисел переноса ионов С1 и (при высокой концентрации неэлектролита) р- изменяет знак и в растворах с гликолем. Однако в растворах с глицерином число переноса иона хлора при 25 °С выше, чем при 5°С, во всем интервале изменения концентрации неэлектролита. [c.426]

Можно показать [80], что температурный коэффициент числа переноса в расплавленных электролитах довольно мал. Для смесей расплавленных электролитов, например расплавленных галогенидов или нитратов, трудности, с которыми сталкиваются при определении чисел переноса в чистых расплавах, снимаются. В смесях может длительно существовать градиент концентраций, так что для изменения концентраций электролита в процессе электролиза. можно использовать конвекционную ячейку типа Гитторфа. Как и в случае чистых расплавленных электролитов, система отсчета основана на измерении объема электролита. Для бинарных водных растворов необходимо учитывать проводящие частицы только двух видов, делая поправку, если это необходимо, на проводимость растворителя. Поскольку в смеси расплавленных электролитов индифферентного растворителя нет, то должно существовать, даже в случае бинарной смеси с общим ионом, по меньшей мере три сорта проводящих частиц. Следовательно, простое изменение концентрации позволяет вычислить только относительные значения чисел переноса. [c.200]

Для всех исследованных до сих пор сильно диссоциированных электролитов, состоящих из одновалентных ионов, была найдена закономерность в том смысле, что малым электропроводностям соответствуют больщие, а большим электропроводностям — малые температурные коэфициенты Кольрауш заключил отсюда, что температурный коэфициент одновалентных. ионов является функцией их подвижности (т. е, что быстро движущиеся ионы имеют меньший, медленно движущиеся — больший температурный коэфициент) Отсюда следует, что отношение подвижностей ионов с возрастанием температуры приближается к единице в соответствии с указанием, приведенным на стр. 74, согласно которому число переноса с ростом температуры приближается к 0,5. [c.109]

Расплав Темпера- турный интервал, °С Число переноса аниона Расплав Температурный интервал, С Число переноса аниона [c.236]

Дьюк с сотр. [511], используя радиоактивный изотоп хлора, в температурном интервале 550—600° С получили число переноса иона хлора, равное нулю. При дальнейшем повышении температуры было констатировано число переноса аниона 0,15+0,03 при 650° С и 0,19+0,03 при 925°С. [c.237]

Для процессов с переносом протона наибольшее число результатов получено релаксационными и электрохимическими методами. Последние были широко использованы также для изучения реакций диссоциации комплексных соединений. Суть релаксационных методов состоит в том, что реакцию, скорость которой необходимо изучить, доводят до состояния равновесия, а затем нарушают равновесие за счет какого-либо внешнего параметра, например температуры (метод температурного скачка), давления (метод скачка давления) или наложения сильного электрического поля (метод электрического импульса). Если изменение этих параметров произвести очень резко, то можно при помощи соответствующей аппаратуры следить за тем, как система в течение определенного времени приходит в новое состояние равновесия. Время релаксации системы зависит от скоростей прямой и обратной реакций. Релаксационные методы позволяют изучать реакции с временами полупревращения от 10" до 1 с. Накладываемое на равновесную систему [c.81]

Для п )оцессов с переносом протона наибольшее число результатов получено релаксационными и электрохимическими методами. Последние были широко использованы также для изучения реакций диссоциации комплексных соединений. Суть релаксационных методов состоит в том, что реакцию, скорость которой необходимо изучить, доводят до состояния равновесия, а затем нарушают равновесие за счет какого-либо внешнего параметра, например температуры (метод температурного скачка), давления (метод скачка давления) или наложения сильного электрического поля (метод электрического импульса). Если изменение этих параметров произвести очень резко, то можно при помощи соответствующей аппаратуры следить за тем, как система в течение определенного времени приходит в новое состояние равновесия. Время релаксации системы зависит от скоростей прямой и обратной реакций. Релаксационные методы позволяют изучать реакции с временами полупревращения от 10 з до 1 с. Накладываемое на равновесную систему возмущение может быть однократным или периодическим (ультразвуковые и высокочастотные методы). Отклонение системы от состояния равновесия оказывается небольшим. Так, в методе температурного скачка температуру повышают всего на 2—10 за с за счет раз- [c.90]

Мера отношения молекулярного переноса теплоты к локальному — число Фурье Ро = aio// . Очевидно, оно пропорционально отношению темпа изменения условий в среде (io) к темпу перестройки температурного поля (/ /а). [c.62]

Граничные условия для этих уравнений суть 0 (х, 0) = О, 6 (д , оо) = 1, Ух (х, 0) = О, И с (х, оо) = ио, где о — скорость внешнего потока. Если Рг = 1, то уравнения температурного и скоростного пограничных слоев тождественны (относительно величины 0 и 1>а/ о)- Тождественны и граничные условия. Тогда по третьей теореме подобия поле величины совпадает с полем величины 0 иначе, поля скоростей и температур, Юх и Г, подобны. Итак число Прандтля есть мера подобия температурных и скоростных полей (иначе, мера отношения интенсивностей переноса количеств движения и теплоты). Подчеркнем, что условия Рг = 1 еще недостаточно для подобия скоростного и температурного полей, [c.63]

Режимы течения. Экспериментальные исследования течений воздуха [76] и силиконового масла [79] при числах Прандтля порядка 1000 внесли большой вклад в понимание механизмов течения и переноса тепла в вертикальных прямоугольных полостях. В первой из этих работ, т. е. для случая воздуха, коэффициент формы А менялся в диапазоне 2,1—46,7, а число Рэлея — от 200 до 2-10 . Температурное поле исследовалось с помощью интерферометра Маха — Цандера. При малых значениях Ка доминировал процесс теплопроводности, а между вертикальными стенками в области, удаленной от концов, наблюдалось линейное распределение температур. Вблизи концов полости существенную роль начинали играть эффекты конвекции. При больших Ка на вертикальных поверхностях возникали пограничные слои, а зона ядра оказывалась линейно и устойчиво стратифицированной. [c.255]

Построив с помощью метода возмущений решение задачи конвекции для концентрического горизонтального цилиндрического кольца, авторы работы [188] проконтролировали указанные выше измерения. При этом использовались разложения по номинально малым числам Ra для случая параболического уравнения состояния. Расчеты проводились для определенного диапазона температурных условий, определяемого соответствующим изменением некоторого параметра, аналогичного параметру в формуле (14.9.1) и определяемого через значения и /о. Полученные результаты оказались в хорошем соответствии с данными измерений [247]. При этом в диапазоне О < У < 1 интенсивность процессов переноса вновь оказалась незначительной. [c.337]

Гетерогенные процессы, сопровождаемые химической реакцией, могут быть трех типов 1) когда реакция протекает на поверхности раздела фаз, этот тип характерен для процессов с участием твердой фазы Т — Ж Т—Г Г — Ж — Т и др. 2) когда реакции протекают в объеме одной из фаз после переноса в нее вещества из другой такие процессы наиболее распространены и могут идти с участием любых фаз в системах Г — Ж, Ж — Ж (несмешивающиеся), Т — Ж, Г — Ж—Т и др. 3) когда реакция происходит на поверхности вновь образующейся фазы этот тип возможен для процессов взаимодействия твердых фаз. Если гетерогенный процесс идет в кинетической области, то для первых двух указанных типов справедливы законы кинетики гомогенных процессов. При этом скорость процесса лимитируется скоростью химических реакций, описывается кинетическими уравнениями реакций, порядок которых зависит от числа и природы реагентов. Для кинетики гетерогенных процессов в диффузионной области характерны следующие особенности а) сравнительно малые величины условной энергии активации б) сравнительно малое влияние температуры на скорость процесса, что видно хотя бы из значений температурных коэффициентов диффузии, которые для жидкостей и газов колеблются в пределах 1,1—1,5 (если только повышение температуры не меняет фазового состояния реагентов) в) большое влияние турбулизации системы (перемещивания) на скорость процесса. [c.153]

Очень важным параметром является число 31, которое представляет собой приближенную меру отношения температурного перепада вдоль потока к температурному напору (число тепловых единиц переноса) и приближенно определяет отношение интенсивности тепло- [c.228]

Вибрационная теплопроводность. В капиллярнопористом теле теплота передается за счет теплопроводности его скелета и за счет конвекции в порах сплошной среды. В подавляющем числе практических случаев определяющей является конвекция. Конвективный перенос можно увеличить, если заставить сплошную среду колебаться внутри пористого тела. Тогда, при наличии в теле в направлении колебаний сплошной среды температурного градиента, возникнет тепловой поток. [c.595]

Перенос с помощью теплового пика , очевидно, имеет место при облучении только под действием осколков деления (раздел III, А, 4) и быстрых нейтронов (раздел III, А,5) действительно, только эти частицы передают основную часть энергии решетке в форме температурных пиков, и данная энергия соответствует кратковременным (10 —10"" сек) повышениям температуры на несколько тысяч градусов с участием большого числа атомов. При облучении осколками деления это число изменяется от 10 до 109 соответствующая величина для нейтронов составляет 10 —10 . [c.237]

Иодистое серебро (АдТ) является типичным катионным ироводником — число переноса для ионов серебра практически равно единице. Существует AgJ в трех кристаллических модификациях, из которых -[-форма ( I -Ag.I) устойчива при температурах ниже 137°, р-модификация стабильна при температурах 137—144,6°. Выше 144,6° иодистое серебро переходит в а-модификацию (а-Ад1), для которой характерна весьма значительная проводимость и сравнительно слабая температурная зависимость ее (ал Ю ом— см ). Аномально высокая проводимость а-модификации Ад [c.323]

Проведенные Окесом [26д] измерения смещения протонного магнитного резонанса гидроксильной группы привели к выводу, что, вопреки принятому мнению, в разбавленных смесях спирт — вода между молекулами воды и спирта в большой степени образуются водородные связи. В таких смесях подвижность молекул воды ограниченна, что обусловлено главным образом водородными связями между ОН-группами молекул спирта и воды. В меньшей мере ограниченна подвижность молекул воды, окружающих алкильную цепь, но с ростом длины алкильной цепи этот эффект усиливается. Экстремальное значение числа переноса непосредственно не связано с макроскопической вязкостью максимум вязкости водных растворов метанола и этанола расположен при более высокой концентрации неэлектролита, а в водных растворах гликоля и глицерина экстремальные значения вязкости не наблюдаются. Из температурной зависимости чисел переноса следует, что энергия активации миграции ионов Р , С1 и К+ изменяется этими неэлектролитами в различной степени в зависимости от их концентрации. [c.428]

С ПОМОЩЬЮ видоизмененных методов Гитторфа. Борука, Бокрис и Китченер [71] методом радиоактивных индикаторов показали, qTO в расплавленном Na l в температурном интервале 320—950° число переноса изменяется следующим образом [c.214]

Интересно в методическом отношении исследование [521], посвященное определению числа переноса аниона в расплавленном нитрате натрия. При сравнении результатов, полученных при измерениях А/г = ф(т) в электролизере с вертикальными капиллярами и в ячейке с движущимся пузырьком оказалось, что конструкция ячейки не влияет на результаты измерений. Было установлено, что для исследуемой соли диаметр капилляра с пузырьком должен быть больше 1,5 мм, ибо в противном случае имеет место прилипание пузырька к стенкам капилляра. Несмотря на выСокую точность измерений, авторы не обнаружили температурной зависимости числа переноса нитрат-иона. Влияние материала диафрагмы на перехэос изучали на примере мембран из пирекса, алунда и фарфора. Диаметр пор последних был порядка микрона. Для диафрагм из пирекса и алунда получены очень близкие величины чисел переноса (0,29 0,02 и 0,281+0,002), тогда как опыты с фарфоровой мембраной дали несколько меньший результат (0,26+0,02). Авторы приписывают это возможной катионной проводимости фарфоровой диафрагмы. [c.242]

Сведения о зависимости чисел переноса ионов от температуры в расплавах нитратов щелочных элементов противоречивы. Так, Шведов и Иванов [496] не обнаружили указанной зависимости для чисел переноса катионов натрия, калия, рубидия и цезия в расплавах нитратов соответствующих элементов при изменении температуры на 100—150° С. Аналогичный результат получили Лабри и Лэмб [521], исследовавшие перенос ионов в расплавленном нитрате натрия. Однако в работе [522] сообщалось об уменьшении чисел переноса катионов натрия и калия в нитратных расплавах при возрастании температуры. В связи с этим необходимо отметить, что в данном случае речь должна идти скорее о тенденции, нежели о твердо установленном факте, поскольку при изменении температуры на 100—150° С величина эффекта меньше погрешности определения разности чисел переноса ионов. Для окончательного решения этого вопроса необходимо повысить точность измерений и, насколько это возможно, увеличить температурный интервал, в котором измеряют числа переноса. [c.244]

При анализе температурной зависимости электропроводимости в рамках ТПС следует учесть, что уравнение (У-10) описывает миграцию отдельных ионов. Однако достоверных экспериментальных данных о числах переноса в различных растворителях явно недостаточно для создания полных шкал подвижности ионов в широком круге растворителей. Поэтому для сопоставления электропроводимости электролитов в разных растворителях, различающихся к тому же по вязкости, было введено допущение о гипотетической усредненной Гиббсовой энергии активации предельной молярной электропроводимости, которая для 1-1-электролита выражается соотношением [65] [c.164]

Динамические характеристики. Из-за внешних воздействий и (или) изменений внутренних свойств катализатора и реактора в целом температурные и концентрационные поля в слое катализатора меняются во времени. При этом, как было показано, те параметры, влияние которых в стационарном режиме можно было не учитывать, часто оказываются существенными в нестационарном процессе. К таким параметрам можно отнести, например, дисперсию вещества вдоль слоя катализатора, массоемкость и теплоемкость слоя, неравподоступность наружной поверхности зерна, внешний тепло- и массообмен. В стационарном режиме значительное число факторов воздействует на состояние системы независимо и часто аддитивно. Это позволяет использовать более узкие модели и эффективные параметры, отражающие суммарное влияние этих факторов. В нестационарном режиме степень влияния этих же факторов может быть иной и, кроме того, сильно зависеть от состояния системы. Р1х влияние необходимо учитывать порознь. Так, например, дисперсию тепла вдоль адиабатически работающего слоя катализатора в стационарном режиме вполне достаточно представить коэффициентом эффективной продольной теплопроводности. В нестационарном режиме это недопустимо — необходимо учитывать раздельно перенос тепла по скелету катализатора, теплообмен между реакционной смесью и наружной поверхностью зерна и иногда перенос тепла внутри пористого зерна. Из-за инерционных свойств в нестационарном режиме имеют место большие, чем в стационарном, градиенты температур и концентраций на зерне и в слое катализатора. Это приводит, иапример, к отсутствию пропорциональной зависимости между температурой и степенью превращения, непродолжительному, но большому перегреву у поверхности зерна с наилучшими условиями обмена, значительным перегревам слоя — динамическим забросам, на-Л1Н0Г0 превышающим стационарные перепады температур между входом и выходом из слоя могут быть в несколько раз больше адиабатического разогрева при полной степени превращения. Сдвиг по фазе между температурными и концентрационными полями иногда приводит к возникновению колебательных пере- [c.13]

Поскольку среднюю движун ую силу при двух неизвестных температурах заранее определить нельзя, поверочные расчеты удобнее проводить, преобразовав систему уравнений теплового баланса и теплопередачи в зависимость между. эффективностью теплопередачи и числом единиц переноса. Эффективность теплопередачи Е представляет собой безразмерное изменение температуры холодного (или горячего) теплоносителя, отнесенное к максимальному температурному перепаду в теплообменнике [c.83]

Аналитический расчет температурных полей является сложной математической задачей, для решения которой необходимы строгие знания граничных условий кристаллизации и теплофизических своргств самой системы, в том числе ее агрегатных состояний. Поэтому для большинства задач выполнены решения только в одномерном приближении. Несмотря на это даже при одномерном решении удается сделать ряд практических выводов, связанных с условиями кристаллизации. Для оптически непрозрачных сред (кремний, германий) в [51 ] дана двумерная стационарная модель процесса теплопереноса. Перенос тепла в кристалле и расплаве осуществляется только фононами (а1 >> 1). При этом была задана длина кристалла и сформулированы нелинейные граничные условия на поверхности кристалла и расплава. Тогда уравнение теплового баланса на криволинейном фронте роста имеет следующий вид [c.55]

Таким образом, различия в коэффициентах молекулярного переноса влияют на процесс горения даже в самом теплонапряженном режиме. Действительно, в противном случае (характерный масштаб изменения неосредненного температурного поля порядка интегрального масштаба турбулентности) из принципа автомодельности турбулентных течений по числу Рейнольдса следовало бы, что различия в коэффициентах молекулярного переноса не влияют на процесс стабилизации пламени. Отсюда вытекает, что даже в наиболее напряженном режиме процесс горения происходит в соответствии, с фронтальной моделью. [c.253]

Температурный градиент вдоль поры, соединяющей два закрытых объема в капиллярно-пористом материале, может вызвать еще один специфический вид переноса массы, если по тонкому капилляру движение газа (пара) происходит в режиме кнудсеновского течения. Действительно, если длина свободного пробега молекул превышает диаметр капилляра, то молекулы перемещаются навстречу друг другу со скоростями теплового движения без взаимных столкновений и условием механического равновесия системы служит равенство числа молекул во встречных потоках, а не равенство давлений, как это имеет место в случае сплошной среды, когда молекулы сталкиваются преимущественно друг с другом. При этом оказывается, что если при наличии разности температуры в капиллярно-по-ристом материале давление одинаково во всех его точках, то газ по микрокапилляру перемещается в сторону большей температуры. [c.47]

Вильсон [474, 475] определил работу, выполняемую электроном, выходящим наружу из внутренней части чистого металла, и нашел, что она включает как соответствующий эффект Пельтье на поверхности раздела, так и изменение энергии на внешней поверхности, и соответствует разности контактного потен-диала. Вильсон предположил, что работа, необходимая для выделения электрона, может быть приписана наличию на внешней поверхности металла заряженного отрицательно двойного электрического слоя толщиной 1. Так как двойной сл й состоит из зарядов с поверхностной плотностью - -а, разделенных расстояниями /, работа, затрачиваемая на перенос заряда е через слой, равняется Ала1е. Согласно Вильсону о и / не зависят от температуры. В присутствии водорода t остается неизменным, но может снизиться значение а. Предполагается, что изменение работы с температурой мсжет происходить вследствие диффузии электронов в поверхностный слой вследствие их теплового движения. Эта диффузия электронов увеличивается с повышением температуры и увеличивает эффективность двойного слоя. Чем выше диффузия при данной температуре, тем меньше значение айв присутствии водорода температурный коэфициент больше, чем в его отсутствии. Если рассматривать активность вещества, применяемого в качестве катализатора, с точки зрения числа излучаемых электронов, то первым условием для столкновения свободных электронов с атомами и молекулами реагирующей системы должен быть непрерывный поток электронов с низкой скоростью и достаточно узкими пределами распределения скоростей. [c.250]

Следовательно, число единиц переноса теплоты представляет собой характеристику темплообменника, равную отношению разности температур теплоносителя, пропорциональной переданному тепловому потоку, к температурному напору между теплоносителями, обеспечивающему передачу этого теплового иотока. [c.425]