Молекулярное давление

Молекулярное давление можно вычислить из уравнения Ван-дер-Вааль- [c.50]

МОЛЕКУЛЯРНОЕ ДАВЛЕНИЕ И ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ [c.49]

Здесь Фп — молекулярное давление Kj., равное плотности сгущения свободной энергии на единицу объема поверхностного слоя или нескомпенсированной равнодействующей молекулярных сил на единицу площади поверхностного слоя [c.26]

Капиллярным давлением р называется разность молекулярных давлений между искривленной и плоской поверхностью раздела. [c.102]

Другим примером может служить броуновское движение, которое вызывается неравномерностью молекулярного давления на броуновскую частицу. [c.79]

Капиллярное поднятие воды в тонкой стеклянной трубке вызвано тем, что вода хорошо смачивает стекло, и в трубке образуется вогнутый мениск. Под мениском молекулярное давление воды меньше, чем под плоской поверхностью воды в широком сосуде. Недостаток молекулярного давления под вогнутым мениском уравновешивается давлением столба жидкости. Высота капиллярного поднятия к зависит от радиуса капилляра, поверхностного натяжения и плотности жидкости [c.28]

Характерной особенностью молекулярного давления является зависимость его величины от кривизны поверхности раздела. Нормальное давление на границе раздела жидкости, имеющей вогнутую форму, меньще, а на границе раздела, имеющей выпуклую форму, больше, чем на горизонтальной поверхности раздела. Эта разность нормальных давлений заставляет жидкость, образующую вогнутый мениск, подниматься, а жидкость, образующую выпуклый мениск, опускаться в тонком капилляре, опущенном в широкий сосуд, наполненный данной жидкостью. Указанную разность давлений называют капиллярным давлением. Для условий полного смачивания или полного несмачивания жидкостью поверхности капилляра оно может быть рассчитано по известному уравнению Лапласа [c.187]

Величина поверхностного натяжения — весьма важная характеристика данной поверхности раздела фаз. Так, поверхностное натяжение жидкости на границе с собственным паром характеризует интенсивность сил молекулярного сцепления внутри данной жидкой фазы. Чем больше интенсивность, тем больше поверхностное натяжение жидкости и ее молекулярное давление. Молекулярное давление нельзя непосредственно измерить , тогда как методы измерения [c.49]

Трактовка поверхностной энергии как меры недостатка энергии сцепления в поверхностном слое подчеркивает, что в макроскопически измеримой величине а проявляется молекулярное давление Ж, которое нельзя определить непосредственно именно эту последнюю величину целесообразно рассматривать как первичную характеристику сцепления молекул в объеме фазы. [c.24]

Капиллярное давление можно рассматривать как добавку, которая в зависимости от знака кривизны увеличивает или уменьшает внутреннее молекулярное давление Ж по сравнению с молекулярным давлением при наличии плоской поверхности раздела Хо, т. е. Ж г) = = Жо р . [c.31]

Молекулярное давление зависит от сшш взаимодействия между молекулами, то есть от природы жидкости. Сшш взаимодействия тем выше, чем паяярнее мапекулн. Тан,дпя водц межмолекулярное взаимодействие (внутреннее давление) равно 1480 МПа, ддя бензола 380 МПа, для эфира всего 27 МПа [c.5]

Молекулярное давление, развиваемое тонким поверхностным слоем жидкости на ее границах с газом нли паром, а также со стенкой сосуда, весьма велико например, для воды оно состав ляет около 11-10 Па (силы взаимного притяжения молекул жидкости в остальном объеме взаимно уравновешиваются). Частицы рассматриваемого слоя образуют как бы тонкую эластичную обо- [c.18]

Величина молекулярных сил определяет свойства жидкостей — их вязкость, поверхностное натяжение, молекулярное давление, существование и рост кристаллов, а также отличие реальных газов от идеальных и т. д. Одним словом, рассматриваемые силы имеют широкую сферу действия и распространяются на самые разнообразные физико-химические свойства веществ. [c.14]

Наличие межмолекулярных взаимодействий учитывалось лишь с помощью сил внутреннего (молекулярного) давления. Считалось, что жидкость следует рассматривать как сильно сжатый газ, находящийся главным образом под действием внутреннего давления, достигающего нескольких тысяч атмосфер. С этой точки зрения размещение молекул в жидкостях и газах предполагалось одинаково хаотическим. [c.111]

Важнейшая особенность жидкостей — наличие в них сильного межмолекулярного взаимодействия. Этим обусловлены два основных свойства жидкого состояния — молекулярное давление и связанное с ним поверхностное натяжение. Молекулы жидкости, расположенные в поверхностном слое, находятся в постоянном взаимодействии с молекулами соседней среды. Равнодействующая сила этого взаимодействия и обусловливает молекулярное давление, которое в различных жидкостях колеблется от 101,32 до 1013,25 МПа. Малая сжимаемость жидкостей объясняется наличием в них большого молекулярного давления, за счет которого они уже сжаты почти до предела. Это свойство особенно сильно проявляется при контактном нагружении, когда разрушающее действие жидкости локализовано в очень малых объемах, соизмеримых с размерами отдельных микроучастков. [c.26]

Силы взаимного притяжения молекул жидкости обусловливают не только описанное выше молекулярное давление, но и известное из физики поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение проявляется в том, что поверхностный слой жидкости стремится всегда сократиться. Вследствие этого происходит поднятие уровня жидкости в капилляре в случае вогнутого мениска и — капиллярное опускание, если мениск выпуклый, т. е. когда жидкость не смачивает поверхность капилляра. [c.6]

Всякая поверхность раздела резко отличается по своим физико-химическим свойствам от внутренних частей обеих граничащих фаз. Различие это заключается в том, что на ловерхности раздела фаз имеется избыток свободной энергии. Он концентрируется здесь потому, что молекулы поверхностного слоя испытывают молекулярное давление, и для вытаскивания их из внутренних слоев на поверхность приходится затрачивать работу против сил молекулярного сцепления. [c.48]

Это объясняется там, что концентрация малекул в газе мала. Вследствие того, что силы действия на молекулы поверхностного слоя не скомпенсированы, возникает результирующая сила, направленная внутрь жидкости. Эта равнодействующая сила всех малекул поверхностного олоя жидкости называется внутренним или молекулярным давлением. [c.4]

Лаплас вывел уравнение (4.16) в 1806 г. несколько иным способом. Его вывод позволяет интерпретировать капиллярное давление как изменение молекулярного давления в жидкости, что приводит к противоположному знаку АР. Относительно недавно, в 1958 г., Щербаков окончательно разъяснил этот остававшийся долгое время неясным момент в теории капиллярности. Он показал, что Б выводе Лапласа неправильно отождествляются молекулярное и внешнее (например, гидростатическое) давления. В действительности при новом состоянии равновесия, которое возникает в результате искривления поверхности, изменяется как внешнее, так и молекулярное давление. Эти изменения описываются двумя уравнениями того же типа, что и уравнение Лапласа. Капиллярное давление связано только с изменением внешнего давления, а чтобы можно было судить о соответствующем изменении молекулярного давления, нужно располагать методами его измерения. Следовательно, молекулярное давление, определяемое межмолекулярными силами и имеющее очень важное значение для молекулярнокинетической теории жидкости, не может быть лзучено путем исследования капиллярных явлений в макрогетерогенных системах. Далее мы покажем, что это оказывается возможным только при исследовании свойств микрогетерогенных систем, например очень тонких слоев жидкости. [c.85]

Таким образом, мы пришли к основному выводу статистической термодинамики энтропия системы пропорциональна логарифму вероятности ее состояния. Формула Больцмана раскрывает статистический смысл энтропии связанной с вероятностью состояния системы. Следовательно, условие возрастания энтропии при течении в изолированных системах самопроизвольных процессов, вытекающее из второго закона термодинамики, не обязательно, а отражает лишь наиболее вероятные пути развития процессов. Возможны случаи самопроизвольных процессов, сопряженных с уменьшением энтропии (так называемые флуктуации). Например, для малых объемов газа с содержанием в них небольшого числа молекул наблюдается нарушение равномерного распределения плотности воздуха в атмосфере (флуктуация плотности). Другим примером возникновения в системах процессов, протекающих с нарушением второго закона термодинамики, можно назвать броуновское движение. В микрообъемах коллоидных растворов могут наблюдаться во времени изменения числа частиц (флуктуации частиц), связанные с неравномерностью молекулярного давления на коллоидную частицу. Однако в макрообъемах эти нарушения утрачивают значение. [c.107]

Второе начало термодинамики, выраженное в понятиях вероятностей, не исключает, например, процессы перехода теплоты от холодного тела к горячему, по расчет вероятностей показывает, что протекание такого макроскопического процесса столь маловероятно, что практически он неосуществим. Возможны самопроизвольные процессы, сопровождающиеся уменьшением энтропии. Например, для малых объемов газа с содержанием в них небольшого числа молекул наблюдается нарушение равномерного распределения плотности. Другим примером возникновения в системе процессов, протекающих с нарушением второго начала термодинамики, можно назвать броуновское движение. В микрообъемах коллоидных растворов могут наблюдаться изменение числа частиц во времени, связанные с неравномерностью молекулярного давления на коллоидную частицу. Однако в макрообъемах эти нарушения утрачивают значение. [c.87]

По своему физическому смыслу величина Ж при таком подходе — это мера стиснутости молекул в объеме жидкости из-за их взаимного притяжения, т. е. величина, близкая по смыслу к внутреннему (молекулярному) давлению — силе, удерживающей молекулы жидкости (или твердого тела) в объеме, на несколько порядков меньшем того, который молекулы этого вещества занимали бы в состоянии идеального газа при том же внешнем давлении р. В идеальном газе Х=0 в реальном газе Ж соответствует поправке на притяжение в уравнении Ван-дер-Ваальса. В конденсированных же фазах внутреннее давление достигает весьма больших величин. Если учесть, что толщина поверхностного слоя б близка к размеру молекул (8 Ь), а значения а лежат в пределах от единиц до тысяч мДж/м , то величина Ж составляет 10 —10 ° Н/м (т. е. достигает многих тысяч атмосфер) [c.23]

Для капли воды радиусом ) мкм капиллярное давление р составляет около 1,5-10 Па (1,5 атм), т. е. 0,1% по сравнению с молекулярным давлением воды, оцениваемым как ст/Ь 2-10 Па (2000 атм) для капелек размером 100 А значение достигает уже 107о от величины Ж. [c.31]

Величина НТ/Кт близка к величине молекулярного давления поэтому отношение 2стУт/гКТ отвечает по порядку величины отношению капиллярного давления ро к молекулярному Ж, т. е. [c.35]

При таком подходе по своему физическому смыслу величина является мерой стиснутости молекул в объеме жидкости из-за их взаимного притяжения и близка к внутреннему (молекулярному) давлению, удерживающему молекулы жидкости (или твердого тела) в объеме. В идеальном газе = 0, в реальном газе Ж соответствует поправке на притяжение в уравнении Ван-дер-Ваальса. В конденсированных же фазах внутреннее давление достигает весьма больших значений. Если учесть, что толщина поверхностного слоя 6 близка к ра 1меру молекул (6 Ь), а значения ст лежат в пределах от единиц до тысяч мДж/м , то величина Ссоставляет 10 —10 ° Н/м , т. е. достигает многих тысяч атмос- [c.26]

Для капли воды радиусом 1 ivo m капиллярное давление р, составляет 2<т/г 1,5 10 Па (1,5 атм), т. е. 0,1% по сравнению с молекулярным давлением воды, оцениваемым как ст/б 2 10 Па (2000 атм) для капель размером 10 нм значение р, достигает уже 10% отЖ. [c.36]

Величина КТ1У близка к молекулярному давлению поэтому отношение 2aУJrKT отвечает по порядку величины отношению капиллярного давления р к молекулярному, т. е. [c.41]

Поверхностное натяжение на фанице между дву.мя конденсированными фазами характеризует различие сил взаимодействия между молску лами (частицами) в каждой из соприкасающихся фаз Че.м больше различаются по своей природе эти силы, тем больше межфазное поверхностное натяжение. Для веществ с низки.м поверхностным натяжением (вода, органические вещества и др.) интенсивность молеку, 1ярных взаимодействий можно охарактеризовать их по. тярностью. Макроскопической мерой полярности жидкостей могут служить дипольный. ю-мент, поверхностное натяжение, внутреннее (молекулярное) давление, диэлекфическая проницаемость, теплота испарения. Поэтому при контакте веществ с близкой полярностью, повер.хностное натяжение невелико, в результате достигается хорошее смачивание. Например, твердые тела с гетерополярным типом связи (ионные кристаллы) гидрофильны. [c.98]

Из статических методов рассмотрим метод капиллярного подцядща-Жидкости. Он основан на том, что молекулярное давление зависит от кривизны поверхности раздела фаз. На вогнутых поверхностях оно меньше, чем на плоских, а на выпуклых — больше. Недостаток молекулярного давления на вогнутой поверхности или избыток его на выпуклой возрастает с увеличением кривизны. Этим объясняется поднятие жидкости, в узких трубках, называемых капиллярами. Если опустить в воду стеклянный капилляр диаметром порядка 0,5—1 мм, то вода поднимется по капилляру и остановится на некоторой высоте Л, постоянной для данного- капилдяра и для данной жидкости при определенной температуре (рис. 20). [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология