Жидкость движение распределение энергии

Несмотря на отмеченные различия, в закономерностях изменения свойств, а также физической природе веществ, находящихся в твердом и жидком состояниях, много общего, поэтому их часто объединяют под общим термином конденсированное состояние. В результате испарения жидкостей или возгонки (сублимации) твердых тел вещества способны переходить в газообразное агрегатное состояние. При этом физико-химические свойства системы совершают качественный скачок. Кинетическая энергия молекул в этом состоянии максимальна, а энергия их взаимодействия минимальна. Главным видом движения молекул в газах является поступательное движение. При этом они испытывают огромное число соударений для одного моля газа более чем 10 соударений в секунду при комнатной температуре. Находясь в газообразном состоянии, вещество стремится занять весь предоставляемый ему объем. Молекулы в газах движутся хаотически, и распределение энергии между ними подчиняется закону распределения Больцмана [c.71]

В уравнениях (5.30), (5.34) и (5.35) учитываются только теплопроводность и вязкая диссипация энергии. Учет других видов энергии, таких, как, например, химические реакции или джоулево тепло, можно легко осуществить, добавив в правую часть соответствующие слагаемые. Случай несжимаемой жидкости и небольших изменений температуры и давления представляет особый интерес, поскольку он реализуется во многих задачах. В этом случае плотность и коэффициенты переноса можно считать не зависящими от р и Г, и уравнения движения и энергии расщепляются. Это значит, что распределения и и р можно найти, пе используя уравнение энергии, а затем из уравнения энергии найти распределение температуры. Жидкость или газ можно считать несжимаемыми, если скорость течения мала по сравнению со скоростью звука а. Поэтому критерием несжимаемости является малость числа Маха М = и/а. [c.60]

Математическая модель процесса основывается на уравнениях движения, а также переноса вещества и энергии. При установившемся ламинарном движении распределение скоростей в пленке жидкости, стекающей по наклонной стенке, описывается уравнением [c.238]

Распределение молекул по энергиям в жидкостях и твердых телах в основном аналогично распределению в газе. Но в твердом теле и в жидкости атомы или молекулы не могут свободно двигаться, поэтому тепловое движение здесь представляет собой в основном колебания атомов. Характерной особенностью теплового движения является его полная хаотичность. В движении атомов и молекул нет преимущественных направлений. Другая особенность теплового движения заключается в том, что оно определяется только температурой. Если нам даже удастся временно, искусственным путем (например, при помощи магнитного поля), изменить распределение энергии между частицами, то после прекращения внешнего воздействия благодаря частым столкновениям быстро восстановится первоначальное состояние, характерное для данной температуры, так называемое распределение Максвелла — Больцмана. Связь между состоянием системы и ее температурой настолько однозначна, что средняя кинетическая энергия, соответствующая этому распределению,является в то же время мерой температуры. [c.80]

Мы видели, что в газах, несмотря на хаотическое движение молекул, все же имеется некоторая упорядоченность, которая проявляется в статистическом распределении энергии. В жидкостях расстояние между молекулами намного меньше, соответственно взаимодействие значительно сильнее, чем в газах, поэтому упорядоченность несколько больше. В кристаллах упорядоченность частиц (молекул, атомов, ионов) еще больше они расположены в так называемых кристаллических решетках и колеблются (в отдельных случаях вращаются) вокруг вполне определенных положений равновесия. Но и в кристаллах упорядочение неполное атомы и ионы колеблются во всех направлениях, их энергия различна и все время меняется. Внутренняя энергия жидкостей и газов складывается из кинетической энергии вращательного и колебательного движений частиц и потенциальной энергии, связанной с их взаимным притяжением. [c.121]

Закон равномерного распределения энергии иногда формулируют следующим образом средняя кинетическая энергия молекул или других частиц, находящихся в условиях, когда применима классическая теория, составляет /2) кТ на одну степень свободы. Считают, что молекула имеет три степени свободы поступательного движения, соответствующие трем составляющим скорости Vx, Vy, Рг, а следовательно, средняя кинетическая энергия молекулы при температуре Т равна ( /г) кТ. Эта величина средней кинетической энергии приложима также к жидкостям и кристаллам, если температура достаточно высока и можно применять классическую теорию. При низких температурах, при которых наблюдается квантовый эффект понижения теплоемкости ниже значения, определяемого равномерным распределением, средняя энергия, приходящаяся на одну степень свободы, меньше значения, соответствующего равномерному распределению энергии. [c.292]

Многие вопросы движения жидкости, представляющие значительный интерес с точки зрения развития техники насосостроения, еще не получили достаточной теоретической разработки движение жидкости с неравномерным распределением энергии по сечению потока вихревые формы движения жидкости, ведущие к выравниванию поля скоростей при повороте потока в рабочих колесах насосов и турбин явления, определяющие гидравлические потери при движении жидкости в проточной части гидромашин, и др. [c.30]

Однако, даже водородные связи и тем более вандерваальсовы силы относительно непрочны, поэтому молекулы в жидком состоянии находятся в непрерывном движении. Непрерывное хаотическое движение частиц в жидкости получило название броуновского движения, по имени английского ученого К.Броуна, который впервые наблюдал это явление. Скорость движения и энергия отдельных молекул в жидкости различаются. Для жидкого состояния также применимо распределение молекул по скоростям и энергиям Максвелла — Больцмана (см. рис. 4.1 и 4.2). Вследствие непрерывного движения отдельные молекулы, обладающие относительно высокой энергией, могут вырываться из жидкости и переходить в газообразное состояние. Этот процесс называется испарением жидкости. Склонность жидкости к испарению называют летучестью. Чем меньше силы межмолекулярного взаимодействия, тем выше летучесть жидкости. Вследствие испарения растет соответственно парциальное давление пара данной жидкости в газовой фазе над жидкостью. При повышении парциального давления пара ускоряется обратный процесс - захват молекул жидкостью, т.е. конденсация пара. П] и некотором парциальном давлении скорости испарения и конденсации пара становятся равными. Такое давление получило название давления насыщенных паров жидкости.С увеличением [c.93]

Не следует думать, что энергия, требуемая для проведения этих процессов, расходуется только на развитие межфазной поверхности. В реальных условиях большая доля энергии затрачивается на преодоление внутреннего трения и приведение жидкости в движение. Для совершения элементарных актов диспергирования жидкостей необходимо реализовать в микрообъемах такую гидродинамическую обстановку, в результате которой возникали бы необходимые растягивающие и сдвигающие напряжения, приводящие к образованию и отрыву капель. Поэтому, если иметь в виду как цель получение дисперсии с узким распределением частиц заданного размера, акустические и электрические методы представляются предпочтительными. [c.121]

Простейшим примером самопроизвольно образующихся термодинамически устойчивых дисперсных гетерогенных систем являются смеси ограниченно растворимых жидкостей, например, вода — фенол при температурах, близких к критическим температурам их абсолютного смешения. По мере приближения к критической температуре фазы становятся близкими по составу, а межфазное натяжение уменьшается. При определенной температуре межфазное натяжение достигает такого малого значения, при котором поверхностная энергия будет скомпенсирована энтропийной составляющей. Самопроизвольно образуется эмульсия, частицы которой под действием молекулярно-кинетического движения равномерно распределяются по всему объему системы. При этом распределение частиц по размерам, как было показано Фольмером, должно соответствовать больцмановскому распределению и определяется значением поверхностной энергии. [c.286]

Уравнение Гиббса. Поверхностное натяжение а растворов обычно отличается от а чистого растворителя (см. гл. И). Растворенное вещество может не изменять а растворителя, повышать и понижать а. Поверхностная свободная энергия стремится к минимуму, поэтому при повышении а вегцество будет удаляться с поверхности внутрь жидкости. Полному удалению молекул растворенного вещества с поверхности препятствует тепловое движение, под действием которого вещество стремится к равномерному распределению в объеме. Под влиянием этих двух факторов устанавливается равновесие, в результате которого концентрация вещества в поверхностном слое уменьшается по сравнению с концентрацией в объеме. Если растворенное вещество снижает ст, то концентрация его в поверхностном слое увеличивается. [c.241]

Существует ограниченная растворимость, если переход молекул через поверхность раздела сопряжен с совершением работы, заметно превышающей среднюю энергию движения молекул жидкостей при данных условиях. Чем больше работа перехода, тем меньше в соответствии с законом распределения Максвелла доля молекул, способных осуществить эту работу, и тем меньше растворимость одной жидкости в другой. Работа перехода и ограниченная растворимость связаны с неодинаковой интенсивностью межмоле-кулярных взаимодействий обеих жидкостей. [c.202]

Относительно распределений (11.40) и (11.41) сделаем следующее важное замечание. Распределение (11.40) оказывается справедливым не только для идеального газа, но и для любой реальной системы нелокализованных частиц (реальный газ, жидкость), в которой движение центра масс молекул может быть описано классическим образом. Из механики строго следует, что энергия поступательного движения центра масс молекул даже при наличии межмолекулярных взаимодействий может быть выделена в виде независимой составляющей. Для системы из N взаимодействующих молекул [c.99]

Неравномерное распределение скоростей означает скольжение (сдвиг) одних слоев или частей жидкости по другим, вследствие чего возникают касательные напряжения (напряжения трения). Кроме того, движение вязкой жидкости часто сопровождается вращением частиц, вихреобразованием и перемешиванием. Й е это требует затраты энергии, ввиду чего удельная энергия движущейся вязкой жидкости (полный напор) не остается постоянной, как в случае идеальной жидкости, а постепенно расходуется на преодоление сопротивлений и, следовательно, уменьшается вдоль потока. [c.49]

Расчеты и эксперименты показывают, что в пристенных слоях жидкости скорости течения изменяются почти синфазно с изменением градиента давления вдоль трубы, в то время как в центральной части потока скорости течения отстают по фазе от градиента давления. Изменение закона распределения местных скоростей по сечению потока при неустановившемся движении среды в трубе сопровождается изменением диссипации энергии. [c.251]

Осуществляется с помощью ультрацентрифуг, снабженных полым ротором. Полости роторов бывают замкнутыми и проточными. Различают скоростное и равновесное У. В первом случае частицы движутся по радиусу ротора соотв. своим коэф. седиментации 5, к-рые в первом приближении пропорциональны массе частицы т, разности плотностей частицы Рр и жидкости ра. При Ри > Ро частицы перемещаются от оси вращения ротора к периферии (седиментируют), при Рр < Ро — в сторону оси вращения (флотируют) при Рр = Ро движение частиц по радиусу не происходит. При равновесном У. перенос частиц по радиусу длится до тех пор, пока сумма хим. потенциала и молярной потенц. энергии в каждой точке системы не станет пост, величиной, после чего распределение частиц перестает изменяться. [c.605]

Будем считать, что физические константы жидкости Лиц. от температуры не зависят. Скоростное распределение (поле) такого движения определяется выражением (1.17). Для отыскания температурного поля необходимо решить уравнение энергии. В данном случае оно имеет вид [c.13]

Газы. Процесс испарения ослабляет межмолекулярные связи, которые существуют в жидкостях, и увеличивает межмолекулярные расстояния до такой степени, что молекулы обретают возможность свободного движения в любом направлении. Единственным препятствием нЗ их пути могут быть только другие молекулы, с которыми они могут столкнуться. Газ вблизи любой границы поверхности имеет случайное распределение молекул. В этом случае все свойства и особенности газа можно объяснить кинетической теорией газов. Иными словами, теплопроводность в газах можно сравнивать с процессами молекулярной диффузии от более горячих слоев к более холодным, при этом теплопроводность в газах обусловливается обменом местоположения и энергией молекул. [c.46]

Экстракторы колонного типа с непрерывно изменяющимся составом фаз бывают пустотелыми (распылительные колонны) и снабженными внутренними устройствами, в качестве которых используют насадки (насыпные и регулярные, например, жалюзийного типа), тарелки, роторно-дисковые устройства (рис. 82). Многообразие конструкций внутренних устройств обусловлено широким спектром рабочих условий процесса экстракции и физических характеристик контактирующих фаз. Для равномерного распределения фаз по сечению экстрактора используют распределительные решетки и коллекторы из перфорированных труб. В экстракторах колонного типа в результате разности плотностей контактирующих фаз происходит противоточное движение. Интенсификация процесса разделения достигается как за счет энергии потоков, так и внешней энергии (использование перемешивающих устройств, создание пульсации, вибраций, ультразвукового воздействия). В пульсационных экстракторах пульсации подвергается поток поступающей жидкости, в вибрационных — вибрации сообщаются пакету ситча-тых тарелок, установленных в аппарате. [c.207]

Как видно из предыдущего, процесс перемешивания жидкости характеризуется сложным распределением скоростей в ее объеме, зависящим от формы и размеров аппарата и мешалки, скорости вращения последней, а также от физических свойств жидкости. Невозможность точного теоретического описания этой сложной гидродинамической обстановки затрудняет пока построение строгого метода теоретического расчета расхода энергии на механическое перемешивание жидкостей. В связи с этим часто пользуются упрощенным подходом к решению рассматриваемой задачи, уподобляя вращение вертикальной прямоугольной лопасти ее поступательному движению в неограниченном объеме покоящейся жидкости с плотностью Рж- Сила гидродинамического сопротивления Р , встречаемая такой лопастью при скорости ее движения выражается законом Ньютона [c.184]

Рассмотрим уравнения сохранения массы и количества движения вязкой ньютоновской жидкости. В случае изотермического течения несжимаемой жидкости этих уравнений, к которым добавлено определяющее уравнение (4.13) и соответствующие начальные и граничные условия, достаточно для нахождения распределения скоростей и напряжений в любой точке пространства, занимаемого жидкостью, в произвольный момент времени. Если течение неизотермическое, то для нахождения распределения температуры в жидкости нужно привлечь уравнение сохранения энергии. Если жидкость к тому же сжимаема, то необходимо добавить уравнение состояния. [c.54]

Таким образом, для того чтобы решить гидродинамическую задачу о движении жидкости с учетом изменения 21 на межфазной поверхности, необходимо предварительно знать распределение концентрации вещества, температуры и заряда на поверхности. Их распределение, в свою очередь, связано с распределением гидродинамических параметров. Таким образом, решение этой задачи требует привлечения уравнений сохранения массы, количества движения, энергии и заряда с соответствующими граничными условиями, отражающими баланс сил на межфазной поверхности равенство тангенциальных сил и скачок нормальных сил, равный капиллярному давлению, а в случае модели Буссинеска — учет поверхностной вязкости слоя. В дальнейшем поверхностная вязкость учитываться не будет. [c.452]

Конвективный перенос теплоты описывается уравнением Фурье—Кирхгофа (1.143). Поскольку в это уравнение входит скорость жидкости, интенсивность конвективного переноса теплоты зависит от распределения скоростей в потоке жидкости, т. е. от гидродинамической обстановки. Последняя зависит от режима движения жидкости. Закономерности ламинарного движения выражают уравнения Навье — Стокса (1.142) и неразрывности (1.10), а закономерности турбулентного движения — уравнения Рейнольдса (11.56) и неразрывности (I. 10). Таким образом, конвективный перенос теплоты описывается системой уравнений, включающей уравнение переноса энергии (Фурье — Кирхгофа), уравнения движения и уравнение неразрывности. Чтобы придать системе этих уравнений определенность, свойственную конкретным задачам, т. е. чтобы выделить данный процесс из класса процессов, описываемых этими уравнениями, должны быть заданы условия однозначности, которые включают начальные и граничные условия. Начальные условия — совокупность значений скоростей, температур и других переменных в момент, принимаемый за начало отсчета времени. Граничные условия—характеристика геометрической формы системы, условий движения жидкости, а также условий теплообмена на границах системы. [c.290]

Обычно допускают длину тангенциального канала, равную одному-двум его диаметрам (поперечникам). Меньшая длина не обеспечивает осевое направление движения жидкости в канале и приводит к уменьшению момента количества движения, введенного в вихревую камеру. Если требуется равномерное распределение жидкости по секторам факела, то число тангенциальных каналов должно быть не меньше двух. Для простоты изготовления форсунок с повышенной равномерностью распределения по секторам факела распыленной жидкости число тангенциальных каналов должно быть не меньше трех. Причем больше трех тангенциальных каналов рекомендуется делать только в том случае, если их диаметр (поперечник) превышает разность величин радиуса вихревой камеры и сопла. На рис. 25 дана схема, поясняющая в первом приближении физическую картину влияния очень большой ширины тангенциального канала на величину потери энергии потока в результате гидравлического удара при смешении струй с разной скоростью движения. [c.77]

Исследования теплофиаических свойств жидкостей являются составной частью работы, посвященной выяснению характера теплового движения в этих средах. Теплоемкость вещества отражает распределение энергии по степеням свободы, теплопроводность - механизм переноса энергии тепловым движением. Знание закономерностей поведения теплоемкости и теплопроводности необходимо и для развития методов прогнозирования теплофиаических свойств. [c.4]

В технических приложениях широко используют квазиодно-мерные модели неустановившихся потоков. В таких моделях состояние потока рабочей среды в каждый момент времени характеризуется усредненными по сечению значениями давления, скорости и плотности. При этом в уравнения вводятся полученные при усреднении по сечению потока перечисленные гидродинамические величины с коэффициентами количества движения, кинетической энергии и гидравлического сопротивления. Ввиду недостаточной изученности неустановившихся течений в гидродинамических расчетах долгое время использовали только к вази-стационарные значения коэффициентов, которые определяются, если реальный неустановившийся поток заменить сменяющейся во времени последовательностью установившихся потоков. Квази-стационарные коэффициенты находят по экспериментальным зависимостям и формулам гидравлики. Однако теоретические н экспериментальные исследования показывают, что в действительности при неустановившемся движении жидкости или газа изменяются законы распределения местных скоростей, поэтому в общем случае мгновенные коэффициенты усреднения гидродинамических величин должны отличаться от квазистационарных значений [281. [c.239]

Рассмотрим состояние суспензоида, частички которого имеют некоторый электрический заряд и такую концентрацию нротиво-ионов в окружающей жидкости, которая препятствовала бы соприкосновению частичек. Кинетическая энергия поступательного движения не только у разных частичек, но также и для каждой данной частички меняется во времени (см. рис. 1, гл. I). Распределение энергии следует, хотя и приближенно, закону вероятности. Бывает, что две частички приближаются друг к другу со скоростями и соответствующими кинетическими энергиями, гораздо большими, чем средние значения этих величин, характерные для рассматриваемой суспензии. Хотя средняя кинетическая энергия частичек суспензоида далеко не достаточна для преодоления их взаимного отталкивания, частички с повышенной кинетической энергией (соответствующей крайней правой части, см. рис. 1, гл. I) могут преодолеть электрическое отталкивание и соприкоснуться. А в момент соприкосновения скорость сближения настолько уменьшается, что стремление оттолкнуться и отделиться становится минимальным. Действующие теперь поверхностные силы будут стремиться удержать частички, так что при отсутствии других дезагрегирующих факторов наступает коагуляция. В суспензиях, в которых отталкивание, являющееся результатом заряженности частичек, не намного превышает среднюю кинетическую энергию броуновского движения, возможность быстрых сближений велика, так как относительно большое число частичек обладает скоростями, превышающими поступательную энергию, требуемую для соединения. Соответственно, и коа1 уляция долнша быть быстрой. В других суспензиях, заряды частичек которых больше, вероятность сближения частичек с необходимым энергетическим запасом меньше и стабильность больше. Но даже и здесь возможны случайные столкновения, приводящие к соединению частичек. В таких условиях, очевидно, находится золь золота Фарадея, о котором упоминалось выше. [c.132]

Если энергия активации ео—/Я2Я3Я/2, даваемая уравнением (2.24), относительно велика ( >2кТ ), то рассматриваемая молекула в интервале времени между двумя перескоками достаточно часто сталкивается с другими, чтобы восстановилось статистическое распределение энергии, соответствующее равновесному состоянию. Однако если энергия активации мала, то это условие не выполняется и теорию переноса импульса, справедливую для газов, можно также применить и к жидкостям. Единственное различие состоит в том, что в жидкостях переносится в основном энергия колебательного, а не поступательного движения [3]. Эта теория хорошо согласуется с экспериментальными данными для жидких металлов, для которых ео—/Я2Я3Я/2 очень мало. [c.120]

По диаграмме изменения свободной энергии в зависимости от размера зародышей видно, почему частицы размером больше критического стабильны, но не видно, как образуется то количество энергии AZkp, которое необходимо для образования устойчивого зародыша кристаллизации. Это можно объяснить следующим образом. Энергия жидкой системы при неизменных температуре и давлении постоянная, но это не значит, что уровень энергии одинаков во всех частях жидкости он колеблется относительно постоянного среднего значения, т. е. происходит статистическое распределение энергии или скоростей движения молекул, составляющих данную систему. И в тех пересыщенных участках, где уровень энергии временно повышается, создаются благоприятные условия для образования центров кристаллизации. [c.146]

Все модели, рассмотренные до сих пор, основывались на балансах массы, количества движения и энергии. Менее распространенная, но весьма полезная группа моделей базируется на балансе элементов некоторого дискретного ансамбля. Такие модели называют моделями баланса элементов ансамбля. Принцип, лежащий в основе этих моде лей, — сохранение числа элементов в ансамбле. Применение моделей баланса элементов ансамбля включает анализ распределения времен пребывания в аппаратах с неполным перемешиванием по Левен шпилю и Бишоффу [8] и Бишоффу [1], моделирование различны процессов, в которых принимают участие частицы, т, е. таких про цессов, в которых происходит кристаллизация [12], уменьшени размера частиц [11], агломерация частиц [7], ферментация [13] экстракция в системе жидкость —- жидкость [9], полимеризация [4] Рандольф [10] дает обзор литературы по этому вопросу, а такж выводит общие микро- и макроскопические уравнения ( уравнени изменения ) для балансов элементов ансамбля, соответствующи [c.92]

Физическая природа коэффициента объемной вязкости весьма интересна, и мы уделим ей несколько строк. В газе с внутренними степенями свободы распределение энергии между пo тyпaтeльньnvt и внутренним движением не обязательно такое же, как в состоянии равновесия. Так, если быстро сжать небольшой объем газа, энергия, которую мы при этом ему передадим, вначале будет сообщена поступательному движению, и только потом часть ее перейдет к внутренним степеням свободы. Поскольку давление определяется только поступательным движением молекул, оно вначале будет несколько выше, чем в том случае, когда равновесие между поступательными и внутренними степенями свободы устанавливалось бы мгновенно. Таким образом, этот эффект эквивалентен избыточному гидростатическому давлению в сжатом газе (для которого 7 <0) и пониженному давлению в расширенном газе (в котором 7 о>0). Объемной вязкостью обладают также плотные газы и жидкости, так что ее отсутствие в разреженном одноатомном газе есть скорее исключение, нежели правило. Ниже, после того как будет получено явное выражение для коэффициента объемной вязкости, мы дадим количественное подтверждение этой картины. [c.317]

Пусть несжимаемая н невесомая жидкость движется но каналу с произвольным профилем скорости в сечении О—О (рис. 4.1). Для изменения этого профиля поперек сечения р—р канала уста1ювлена плоская тонкостенная решетка с любым распределением коэффициента сопротивления по сечению. Рассмотрим, как изменяется распределение скоростей в сечении 2—2, расположенном на конечном расстоянии ( далеко ) за решеткой (сечення О—О и 2—2 выбирают на таком расстоянии от решетки, на котором нет влияния вносимого ею возмущения, а обычное изменение профиля скорости, свойственное вязкой жидкости при движении на прямом участке, еще незначительно). Опыты [130 I показывают, что это расстояние может быть )авно примерно 2Ь . Для этого разобьем весь поток на п трубок тока. В общем случае распределение скоростей в каждой из трубок может быть любым. Поэтому вместо обычного уравнения Бернулли напишем для г-й трубки тока на участке О—О - 2—2 (рис. 4.2) уравнение полных энергий [c.92]

Выполненными исследованиями была окончательно доказана природа броуновского движения. Молекулы среды (жидкости или газа) сталкиваются с частицей дисперсной фазы, в результате чего она получает огромное число ударов со всех сторон. Если частица имеет сравнительно больите размеры, то число этих ударов так велико, что ио соответствующему закону статистики результирующий импульс оказывается равным нулю, и такая частица не будет двигаться под действием теплового движения молекул. Кроме того, частицы с большой массой обладают инерционностью и мало чувствительны к ударам молекул. Очень малые частицы (в ультрамикрогетерогенных системах) имеют значительно меньшие массу и поверхность. На такую частицу будет приходиться существенно меньшее число ударов, и поэтому вероятность неравномерного распределения ими)льсов, получаемых с разных сторон, увеличивается. Это происходит как вследствие неодинакового числа ударов с разных сторон частицы, так и вследствие различной энергии молекул, сталкивающихся с частицей. В результате в зависимости от размеров часпща приобретает колебательное, вращательное и иостуиательное. движение. [c.202]

Хейдон (1958) вычислил величину работы неоднородной адсорбции. Наблюдения за каплей воды, взвешенно в толуоле с 4% ацетона показывают, что эта капля испытывает беспорядочные пульсации. Частота этой пульсации уменьшается с течением времени, и движение исчезает, когда ацетон распределяется между толуолом и водой в соответствии с коэффициентами распределения. Количество энергии, затраченной в процессе пульсации, может быть определено по амплитуде или иной характеристике пульсации. Поглощенная энергия может быть определена по изменению физикохимических свойств системы. Обе эти величины достаточно хорошо согласуются друг с другом, что свидетельствует в пользу справедливости исходных посылок, а именно движение капли по поверхности жидкости обусловлено неоднородным перемещением третьего [c.63]

При небольших скоростях течения (Х< i) величина X не является определяющим параметром. В этом случае коэффициент теплоотдачи будет изменяться лишь за счет изменения температуры газа вдоль канала. Тогда уравнение энергии (175) интегрируется и определяется распределение температуры торможения вдоль канала. Распределение скорости находится из уравнения количества движения (174). Именно такой подход обычно пспользуется при рассмотрении движения несжимаемой жидкости в канале постоянного сечения. При изучении движения сжимаемого газа раздельное интегрирование уравнений энергии и количества движения невозможно, так как коэффициент теплоотдачи в этом случае зависит от скорости газа. Вводя газодинамические функцин и безразмерную температуру торможения е = Т 1Т , получим [c.355]

Изучение взаик4ной растворимости жидкостей показало, что не все жидкости могут в одинаковой степени смешиваться друг с другом. Может быть ограниченная растворимость, которая наблюдается в том случае, если переход молекул через поверхность раздела сопряжен с совершением работы, заметно превышающей среднюю энергию движения молекул жидкостей при данных условиях. Чем больше будет работа перехода, тем меньше, в соответствии с законом распределения Максвелла, будет доля молекул, способных осуществить эту работу, и тем меньше будет растворимость одной жидкости в другой. Работа перехода и ограниченная растворимость связаны с неодинаковой интенсивностью межмолекулярных взаимодействий у двух жидкостей. [c.206]

Повьш1ение температуры оказывает влияние на устойчивость коллоидных растворов. Это влияние не однозначно. С одной стороны, повышение температуры приводит к частичной десорбции ионов с поверхности ядра, к уменьшению его заряда. Это приводит к уменьшению общего скачка потенциала и соответственно к уменьшению дзета-потенциала. С другой стороны, повышение теипературы отвечает увеличению интенсивности хаотического движения ионов в растворе. Распределение ионов в слое жидкости, прилегающей к поверхности, становится более равномерным. В результате меньшее их количество остается в адсорбционном слое, толщина диффузного слоя становится больше, что приводит к увеличению дзета-потенциала. Отметим также, что повышение температуры увеличивает кинетическую энергию коллоидных частиц, что позволяет им преодолевать более высокий потенциальный барьер и входить в зону, где преобладающими становятся силы притяжения. Таким образом, повышение температуры, с одной стороны, способствует коагуляции, с другой стороны, препятствует ее протеканию. Поэтому заранее нельзя предсказать, как именно повлияет повышение температуры на устойчивость конкретного коллоидного раствора. Тем не менее опыт показывает, что в большинстве случаев повышение температуры вызывает коагуляцию. [c.422]

Наиболее важной проблемой, с точки зрения аналитического применения метода, является природа процессов релаксации в жидкостях. При рассмотрении возможности передачи энергии путем спонтанной эмиссии, теплового излучения, электрических взаимодействий показано, что найденные экспериментально времена релаксации Т, и Та, например, протонов воды могут быть объяснены лишь при учете магнитных взаимодействий между частицами через локальные магнитные поля. Локальные поля будут флуктуировать, поскольку молекулы в растворах совершают трансляционные, вращательные и колебательные движения. Компонента создаваемого таким образом переменного поля с частотой, равной частоте резонанса, вызывает переходы между энергетическими уровнями изучаемого ядра совершенно так же, как и внешнее радиочастотное поле. Скорость процесса, приводящего к выравниванию энергии в спиновой системе и между спиновой системой и решеткой , будет зависеть от распределения частот и интенсивностей соответствующих молекулярных движений. При эюм следует учитывать следующие виды взаимодействий магнитное диполь-дипольное, переменное электронное экранирование внешнего магнитного поля, эле.ктрпческое квад-рупольное взаимодействие (эффективное для ядер с / > /2), спин-вращательное, спин-спиновое скалярное между ядрами с разными значениями I. [c.739]

Рассмотрим сначала математическую модель процессов переноса массы и энергии в двухфазной системе многокомпонентный пар — жидкость. Предполагаем, что парогазовая смесь, состоящая из п компонентов, п—1 из которых могут претерпевать фазовые превращения, движется вдоль зеркала покоящейся жидкости по каналу длиной Ь. Стесненность движения парогазового потока, определяемая порозностью канала ё (отношенне свободного сечения к общему сечению канала), не меняется по длине. Межфазовый контакт характеризуется удельной поверхностью А. Предполагается одномерная пространственная распределенность параметров жидкости и смеси вдоль оси х, при этом состав жидкости (л ) ( =1, 2,. .., /г—1)и ее температура t x) считаются заданными. Жидкость принимается идеальной. Поэтому равновесные концентрации пара над ее зеркалом могут быть определены из закона Рауля — Дальтона. [c.39]

В принципе численное решение для трехмерного течения газа можно получить путем совместного решения трех уравнений сохранения количества движения для газа, уравнения состояния, уравнений сохранения массы и состава смеси для шести неизвестных иг, Пву р, р, с. Даже с учетом того, что уравнение сохранения энергии не используется, решение такой системы сопряжено с определенными трудностями. Самая большая из них заключается в том, что дифференциальные уравнения в частных производных для газовой фазы — комбинированного параболическо-эллиптического типа, поэтому анализ затруднен из-за сложности решения начальной задачи Коши. Для решения такой системы уравнений, как задачи на отыскание собственных значений, необходимо полное описание неизвестных во всех точках (/, 0) границы с последующей зоной трубок тока. Но степень сгорания топлива на этой нижней границе зоны горения заранее не известна, поэтому неизвестны концентрации распыленной жидкости и скорости жидкости и газа, как и продольное распределение давления. [c.156]

При перемешивании высоковязких сред, обладающих большими силами внутреннего трения, такой способ передачи энергии экономически невыгоден, а часто и практически неосуществим. В аппаратах для перемешивания этих сред необходимо обеспечивать более равномерное распределение скоростей потоков жидкости, преимущественно с ламинарным режимом течения в объеме всего аппарата. Для большинства конструкций аппаратов, предназначенных для перемешивания высоковязких сред, характерно наличие замкнутых осевых циркуляционных контуров с движением жидкости в одном направлении по центральной части аппарата и в противоположном направлении по кольцевой периферийной области. Отличительными особенностями тихоходных перемешивающих устройств являются большие размеры мешалок по диаметру и высоте аппарата. Основные типы тихоходных мешалок, рекомендации по их использованию, пределы применения расчетных зависимостей для нормализованнь. х мешалок и некоторые расчетные параметры приведены в табл. 22. Приведенные в табл. 22 обозначения соответствуют о — радиальные зазоры между корпусом и мешалкой или между направляющей трубой и шнеком / — шаг винтовой линии Вл — ширина витка ленты или ширина лопасти рамной вешалки Вш — ширина (высота) витка шнека (1,05- 1,15) — диаметр направляющей [c.154]

Учет истирания дисперсных частиц. К кристаллизуемой сис-стеме помимо материальных потоков извне подводится также механическая энергия, которая необходима для создания определенной гидродинамической обстановки в аппарате. Часть вводимой энергии расходуется на придание скорости движения кристаллам относительно жидкости. В результате наблюдается интенсивное взаимодействие как между отдельными кристаллами, так и между кристаллами и конструктивными элементами аппарата, что приводит к измельчению дисперсных частиц. Измельчение по своей природе является вероятностным процессом, и его аналитическое описание возможно при определенных физических ограничениях. Во-первых, предполагается, что любые две одинаковые частицы, взятые в некоторый момент времени, разрушаются за время с1т, независимо от времени их существования в данном интервале размеров. Таким образом, делается предположение о том, что дробление является случайным марковским процессом. Во-вторых, разрушающиеся частицы дают осколки, имеющие достаточно устойчивый спектр размеров. В этом случае поведение системы дисперсных частиц описывается по следующей схеме. Пусть функция [o(v, У]) характеризует плотность распределения частиц объема у, образовавшихся в единицу времени в результате разрушения частиц объемом У]. Тогда среднее число частиц, появившихся в интервале объемов от у до у + с1у за счет дробления частиц объемом от У] до У1 + с1у1 за время йх, равно /(уь т)(1у1/о(у, у )с1т(1у. В результате суммирования по всем частицам, объем которых больше у, получим прирост массы кристаллов с объемом от у до у -Ь с1у [c.49]