Теория жидкостей эффекта

Уже в первой модельной кинетической теории стеклования, развитой Волькенштейном и Птицыным [204], было предсказано появление гистерезисных эффектов при нагревании и охлаждении (даже если они проводятся при одинаковых скоростях) и качественно объяснено появление максимумов на температурной зависимости теплоемкости Ср в области стеклования и их зависимость от скорости нагревания, несмотря на то что в основе этой теории лежит представление об аморфном теле как об ансамбле невзаимодействующих частиц (или дырок в соответствии с дырочной теорией жидкости [38, 40]), которые могут находиться лишь [c.123]

Если бы теория Гельмгольца — Перрена была правильной, то при оседании коллоидных частиц в жидкости или при продавливании жидкости через капилляр вообще не должен был бы наблюдаться эффект Дорна или потенциал протекания, а явления злек-тро оре а и электроосмоса были бы невозможны. Однако если даже допустить, как это принималось ранее, что поверхность скольжения проходит между двумя обкладками двойного электрического слоя, то и в этом случае представления Гельмгольца — Перрена приводят к противоречию. В самом деле, при таком допущении электрокинетический потенциал, т. е. потенциал, обнаруживаемый при электрофорезе или электроосмосе, должен был бы соответствовать разности между всеми потенциалопределяющими ионами и [c.176]

Вопросы теории фильтрования и основные закономерности этого процесса достаточно подробно рассмотрены в ряде работ, например в [63, 256], и поэтому не рассматриваются. Принципиально важно решить, правомочно ли распространять методы и уравнения гидродинамики на процесс микрофильтрования, поскольку теория фильтрования была разработана применительно к разделению сред с размером частиц, составляющих, десятки и сотни микрометров. По существу, микрофильтрование является процессом разделения дисперсных систем на пористой перегородке с использованием тех же приемов, что и в случае классического фильтрования. Однако между этими процессами есть существенное различие, которое заключается в чрезвычайно высоких гидравлических сопротивлениях собственно микрофильтров, обусловленное существенно меньшими диаметрами капилляров. При малых значениях диаметров капилляров может увеличиваться вклад поверхностных взаимодействий на границе раздела жидкость — твердое тело в общее гидравлическое сопротивление, а также возможно изменение-значений местных коэффициентов сопротивлений при изменении профиля или живого сечения канала. Надежные данные по изменению местных коэффициентов сопротивлений автору неизвестны. По данным работы [11, с. 58], в фильтровальных материалах могут образовываться зоны застойной жидкости., объем которых при ламинарном течении достигает 37—43 % кроме того, в материалах остается сорбированный воздух (до-15—18%), который оказывает дополнительное сопротивление движению жидкости (эффект Жамена). [c.185]

Решение задачи о поведении во времени смеси нескольких газов, имеюш,их в начальный момент времени различные температуры, представляет большой интерес в связи с исследованием особенностей протекания химических реакций в низкотемпературной плазме и плазменных струях. Такое решение представляло бы принципиальный интерес и с более обш,ей точки зрения физической кинетики. В настояш,ее время аналитические методы решения задач такого типа сводятся к исследованию нелинейного кинетического уравнения Больцмана. Не говоря уже о математических трудностях, аналитические методы, сводящиеся так или иначе к замене нелинейных уравнений линейными (путем разложения функции распределения в ряд по малым параметрам), могут в некоторых важных случаях привести к неправильным физическим результатам. Например, более глубокий учет нелинейности в кинетической теории волн в высокотемпературной плазме позволил выявить тонкие эффекты, существенно изменившие представление о кинетической устойчивости плазмы. В то же время достигнуты серьезные успехи в решении равновесных задач статистической физики (в частности, теории жидкостей) при помощи метода Монте-Карло [1—7] (см. также обзор в монографии [8]). [c.66]

Для растворов полимеров верны наиболее общие принципы кинетической и статистической теории жидкостей с поправкой на совершенно иной масштаб релаксационных эффектов, нежели в низкомолекулярных системах. В частности, имеется глубокая аналогия между надмолекулярной организацией блочных полимеров и концентрированных растворов. Эта аналогия могла бы быть полной, ели бы не влияние релаксационных свойств полимеров на кинетику процессов структурообразовании в твердой аморфной фазе, которая характеризуется скоростями на несколько десятичных порядков ниже, чем в растворах, хотя и в растворах эти скорости достаточно малы. [c.134]

При средних температурах изотопные вещества смешиваются в любых отношениях. Однако значительно различается растворимость изотопных веществ в одном и том же растворителе, который отличается от них по химической природе, например растворимость тяжелой и обычной воды в органических жидкостях (см. табл. 151), а также растворимость одного и того же вещества в растворителях с одинаковым составом и строением молекул, по различающихся по содержанию изотопов, например растворимость солей в тяжелой и обычной воде (см. табл. 152). Строгой теории этих эффектов нет. Но, согласно работе [18], можно дать интерпретацию их, основанную на изложенной в гл. II теории влияния изотопии на энергию разрыва межмолекулярных связей. [c.271]

Кинематика движения радикалов в клетке . Рекомбинация радикалов в клетке существенно зависит от кинематических факторов, т. е. от детальной картины теплового движения частиц. Диффузия реагентов происходит редкими, но крупными, сравнимыми с молекулярными размерами, скачками или же является результатом частых, но мелких перемещений частиц. На реакцию может также влиять ориентационная подвижность партнеров. Поэтому количественная теория клеточного эффекта должна основываться на определенных представлениях о структуре и характере теплового движения молекул жидкости. [c.9]

Обратный эффект может быть использован для деминерализации жидкостей, в частности опреснения морской воды. В обратном процессе скорость деформации не является существенным показателем важнее величина обменной емкости полимерных преобразователей. Поэтому для целей деминерализации можно применять стержни увеличенного поперечного сечения. Приведенная простая динамическая теория обратного эффекта при соответствующем распространении ее на случай многокомпонентных систем может привести к расчету динамической [c.154]

Если изучение пробоя дисперсионной среды связано с недостаточным развитием теории жидкостей и экспериментальными трудностями (сильное влияние посторонних факторов на воспроизводимость результатов), то исследование эффектов при пробое дисперсных систем находится в несколько более выигрышном положении, так как эти эффекты можно контролировать по такому надежному и характерному параметру, как дисперсность. [c.37]

На явления, наблюдаемые при распространении ультразвука в жидкостях, могут оказывать влияние процессы ориентации молекул в ультразвуковой волне [181, 183, 184]. Подобная ориентация происходит не мгновенно и может поэтому быть причиной релаксационных явлений. В настоящее время разработана теория, объясняющая эффекты, вызванные ориентацией молекул в ультразвуковой волне [185]. [c.195]

Капиллярный осмос. Явление капиллярного осмоса, открытое Б. В. Дерягиным [57], состоит в том, что жидкость в капиллярах и порах способна перемещаться под действием градиента концентрации раствора. Причи.чой капиллярного осмоса является диффузность адсорбционных слоев растворенного компонента. Увлечение потоком жидкости подвижной части диффузных слоев с повышенной (или пониженной) концентрацией С х) растворенного вещества приводит к возникновению градиента концентрации. В соответствии с уравнениями термодинамики необратимых процессов это обусловливает, возможность перекрестного эффекта, а именно — течения жидкости под действием перепада концентраций. В связи с тем что граничные слои воды вблизи гидрофильных поверхностей обладают пониженной растворяющей способностью, толщина диффузных слоев того же порядка, что и толщина граничных слоев. В соответствии с теорией [57], это может заметно увеличивать скорость капиллярно-осмотического скольжения, равную [c.24]

Для водных растворов поправка к формуле (34.5) составляет 3%. Однако в реальных условиях формула (34.5) выполнялась с точностью до 1 %. Этот результат приводит к выводу, что существует некоторый компенсирующий эффект, не учтенный в теории и приводящий к завышению токов. Обычно принималось, что плоскость, в которой лежит диск, не пересекается потоками жидкости. Как показали опыты с подкрашенными жидкостями, вблизи вращающегося электрода образуются потоки, изображенные пунктирными линиями на рис. 90, а. Вследствие пересечения потоков доставка реагирующего вещества к краю диска увеличивается и токи завышаются. Применив особую форму электрода (см. рис. 90, б), можно избежать пересечения потоков и, следовательно, краевых эффектов. Тогда на электродах с высокой точностью выполняется формула (34.8). [c.170]

Опыты со слабо выраженным внешним эффектом или протекающие в замедленном темпе, а также опыты, демонстрация которых становится опасной при применении больших количеств реагирующих веществ и поэтому обычно демонстрируемых в микро- и полумикроколичествах. Примерами такого рода могут служить опыты, иллюстрирующие молекулярно-кинетическую теорию, а также многие из свойств веществ, объясняемые на ее основе диффузию, осмос, рост н растворение кристаллов, электролитическую диссоциацию, движение ионов или коллоидных частиц в растворах или газах под действием электрического поля, устойчивость и условия коагуляции дисперсных систем, выделение и растворение газов в жидкостях, кинетические явления в растворах, действие катализаторов, набухание, флотация, демонстрация окраски растворов и ее изменения под действием различных факторов, свойства едких, токсичных и взрывоопасных веществ. [c.152]

Уравнение Жака и Фуртера [95 ] для оценки влияния соли на паро-жидкостное равновесие бинарных смесей описывает взаимосвязь температуры и концентрации жидкости для трехкомпонентной смеси этанол—вода—соль. Это уравнение имеет шесть констант. Фуртер и Меранда [96] обсуждают теорию солевого эффекта. Допустив упрощения, Сада с сотр. [97] вывел соотношение для расчета паро-жидкостного равновесия для неводных бинарных систем, в которых соль растворяется только в одном компоненте (например, бензол—этанол с добавлением хлорида лития или кальция). [c.323]

Термодиффузия. При изменении температуры газовой смеси и поддержании ее на достигнутом уровне происходит определенное расслаивание компонентов смеси. При этом молекулы более тяжелого газа диффундируют в направлении более низкой температуры до достижения равновесного состояния. Это явление называют термодиффузией. Оно было предсказано на основе положений кинетической теории газов. При одной и той же температуре молекулы обоих компонентов газовой смеси обладают одинаковой средней кинетической энергией [уравнение (7.1.13)], но различным количеством движения ти = ЗкТт, большим у тяжелых молекул. Поэтому более тяжелые молекулы дольше сохраняют направление и скорость движения, перемещаясь преимущественно в направлении снижения температуры, несмотря на постоянные упругие соударения молекул. Это связано с увеличением разности количеств движения молекул тяжелых и легких газов с ростом, температуры. Явление термодиффузии наблюдается и в жидкостях (эффект Людвига — Соре). Термодиффузия возникает и в случае изомерных соединений, на основании чего можно сделать вывод о зависимости ее не только от величины, но и от формы молекул. [c.334]

Изменения структуры жидкости под действием поверхностных сил определяют отличия удельной энтальпии ДД в граничных слоях по сравнению со значениями в объеме жидкости. Поэтому участие граничных слоев в течении иод действием градиента давления вызывает появление градиента температуры АТ за счет тепла, поглощаемого и выделяемого на границах образца. Теория механокалорического эффекта впервые была развита Дерягиным и Сидорен-ковым [36], показавшими возможность существования обратного эффекта — термоосмотического течения жидкости. [c.79]

Д. в изотер.мических условиях и при наличии градиента т-ры иш-роко используется в многочисленных технологических процессах — адсорбции, цементации, диффузионной сварке материалов, диффузионной металлизации. Для испарения и конденсации, растворения кристаллов и кристаллизации Д. оказывается обычно определяюще . Лит. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. М,—Л., 1945 П и н е с Б. Я., Гегузин Я. Е. Са-модиффузия и гетеродиффузия п неоднородных пористых телах. Журнал технической физики , 1953, т. 23, в. 9 Г е р ц-рикенС. Д.,ДехтярИ. Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. М., 1980 Гегузин Я. Е., Бойко Ю. И., П а р и ц к а я Л. Н. Об экспериментальном разделении эффектов Френкеля и Киркендалла. Доклады [c.387]

В работах Флори, Хуве и Циферри р] и О. Б. Птицына была обоснована применимость формулы (8.19) и к внутримолекулярной энергетической силе, возникающей при растяжении полимеров в блочном состоянии (см. также [З З]). Полное изменение энергии в этом случае включает в себя часть, связанную с изменениями объема образца, неизбежно сопровождающими каждую деформацию ). Для исключения этих тривиальных межмолекулярных эффектов, учитываемых обычной теорией жидкости, следует рассматривать изменение энергии образца, растянутого при постоянном объеме, т. е. величину ( // ), у- ( 7 — энергия образца). Эта величина не обязательно равна энергетической силе, обусловленнрй чисто внутримолекулярными эффектами, так как энергия межмолекулярного взаимодействия, вообще говоря, может зависеть не только от объема образца, но и от его формы. Однако обычная газовая теория высокоэластичности не учитывает данной зависимости, так что в рамках этой теории изменение энергии, сопровождающее деформацию образца при постоянном объеме. [c.259]

I. Модельный гамильтониан и травнение состояния. Общеизвестные трудности на пути построения реалистической теории жидкости, основывающейся на методе функции распределения [I], обусловливает эвристическую ценность подходов, в основе которых лежит четко сформулированная модель [2]. Конечно, определенная модельность налицо и в подходе, основывающемся на методе функции распределения [1,2], но, если строить теорию жидкости, используя идеи и методы, развитые, например, в теории твердого тела, выбор модели представляется в этом случае весьма существенным. Нам представляется, что модификация представлений так называемой "дырочной" теории жидкости [з], предлагаемая ниже, может оказаться перспективной. Во всяком случае удается последовательно и самосогласованно описать все равновесные свойства классических жидкостей, использовав минимальное число параметров, имеющих четкий физический смысл. В предлагаемом ниже подходе достаточно стандартно учитываются эффекты "ближнего порядка" [c.232]

При низких частотах деформации полимеров в отличие от деформации обычных жидкостей происходит изменение свободной энергии вследствие изменений энтропии. На основании молекулярно-кинетической теории этот эффект объясняется тем, чго ми-кроброуновское движение мономерных единиц в макромолекуле существенно отличается от движения молекул в низкомолекулярных жидкостях, и это отличие состоит в том, что мономерные единицы связаны в макромолекулярные цепи и перемещаются не независимо друг от друга. При малых деформациях молекулярное движение сводится в основном к вращению вокруг валентных связей, соединяющих мономерные единицы в макромолекуле. [c.298]

Эффект Дорна, В 1880 г. Дарн открыл, что частицы, падающие в жидкости, сообщают противоположные заряды верхней и нижней частям жидкости. Смолухов-ский развил теорию этого эффекта, а Шток провел некоторые опыты полуколичественного характера. Он показал, что при падении порошков может установиться довольно большая разность потенциалов. Квист и Уош-борн разработали этот метод более детально. Метод является трудным, хотя нет сомнения, что он можёт дать результаты, согласующиеся с результатами других электрокинетических методов, если экспериментатор достаточно астойчив и искусен. [c.201]

Рассмотрим более подробно явление злектроосмоса, т. е. передвижение жидкости по отношению к твердому телу под действием приложенной извне разности потенциалов. Как известно, электроосмос был первым из открытых Рейссом электрокинетических эффектов и является одним из наиболее изученных как в теоретическом, так и в экспериментальном отношении. С помощью электроосмоса во многих случаях можно наиболее просто (с методической стороны) определить знак заряда и величину электрокинетического потенциала различных пористых тел, диафрагм, порошков, грунтов и пр. На основе первых количественных опытов, проведенных в середине прошлого века Квинке, Видеманом и др., и гипотезы Квинке о существовании двойного электрического слоя Гельмгольц в 70-х годах прошлого века создал общую теорию электрокинетических явлений и дал математическую обработку ряду закономерностей, установленных в результате эксперимента по электроосмосу. Основные закономерности, которые были установлены в экспериментах по злек-троосмосу, оказались следующими [c.47]

Наличие сдвиговой упругости у жидкостей при столь низких частотах говорит о том, что в объяснении природы жидкого состояния вещества было упущено одно очень важное обстоятельство, которое может иметь большое значение для дальнейшего развития теории жидкостей. Ясно, что наличие сдвиговой упругости при низких частотах ие связано непосредственно со временем оседлого существования отдельных молекул. Очевидно, в кондепсироваппых средах могут иметь в 1)яде случаев решающее значение коллективные эффекты, зависящие от взаимного расположения и взаимодействия молекул, составляющих целые группы или рои. Релаксация неравновесного состояния конфигурации большого числа сильно взаимодействующих частиц требует согласованного перемещения (или изменения ориентации) многих лтолекул. Вероятность такого перемещения может быть во много раз меньше, чем вероятность перемещения за то же время одной молекулы. Поэтому время релаксации таких коллективных неравновесных состояний может на много порядков превышать время оседлого существования одной молекулы. [c.297]

Исследовано влияние неоднородности распределения НФ в колонке на наблюдаемое значение ВТТ и на вклад каждого отрезка колонки в это значение. Рассмотрена теория трех эффектов ( проявления , градиента R и хроматодиффузии) , от которых зависит изменение ВТТ при неоднородном распределении жидкости. Экспериментально показано, что два первых эффекта в основном компенсируют друг друга. [c.34]

В области низких давлений, где происходит уплотнение молекул до непосредственного контакта, можно ожидать эффектов, зависящих от формы молекул, и того, что эти явления будут сильно зависеть от конкретных жидкостей. Дело обстоит именно таким образом. В области низких давлений разнообразные микроскопические аномалии накладываются на крупномасштабную однородность, и эти мелкомасшаб-ные эффекты. Эти микроскопические эффекты сильно различаются для разных жидкостей. Таким образом, могут существовать поддиапазоны в диапазоне давлений до нескольких тысяч кг/слР, где сжимаемость, вместо уменьшения при росте давления, вдруг возрастает. В этих поддиапазонах при возрастании давления также может наблюдаться рост, а не уменьшение коэффициента температурного расширения. Любая удовлетворительная теория жидкостей должна обязательно учитывать эти микроскопические эффекты, но в настоящий момент внимание в первую очередь должно быть уделено макроэффектам. Когда придет время создания теории жидкостей, то первым шагом может оказаться определение идеальной жидкости, аналогично идеальному газу, который сыграл очень важную роль в теории газов. Экспериментальные результаты показывают, что при высоких давлениях все обычные органические жидкости проявляют достаточную однород- [c.134]

Уравнение состояния Ван-дер-Ваальса сыграло выдающуюся роль в теории жидкости и газа. На его основе были качественно предсказаны многие закономерности термодинамического поведения реального газа — фазовые переходы, критические явления, эффект Джоу- [c.10]

Второй эффект, принятый во внимание Уэббом, связан с явлением электрострикции, т, е, сжатия, наблюдаемого при растворении, В результате электрострикции объем раствора становится меньше, чем сумма объемов чистого растворителя и растворенного вещества. На процесс сжатия расходуется некоторое количество энергии. Учет обоих эффектов приводит к тому, что величины энергий и теплот гидратации, вычисленные по формуле Борна — Уэбба, уменьшаются и приближаются к опытным, В теории Уэбба растворитель по-прежнему рассматривается ка ч непрерывная среда и не учитывается ни строение его молекул, пн структура жидкости. [c.56]

Гидродинамическая проблематика такого рода процессов многие годы не только недооценивалась, но и в существенной мере оставалась неотчетливой. С одной стороны, казалось почти очевидным, что вследствие значительного подпора, который создает слой зерен набегающим на них потокам, и значительного удельного сопротивления самого слоя процессы в неподвижной зернистой среде почти всегда соответствуют идеальному вытеснению, следовательно, гидравлическая проблематика в данном случае ограничивается оценкой гидравлического сопротивления однородному потоку жидкости в однородной неподвижной среде и оценкой эффективных режимных и переносных характеристик процесса на уровне макрокинетических задач. Профиль скорости внутри слоя считался однородным, за исключанием пристенной области толщиной 2—3 диаметра зерна катализатора. В связи со сказанным неоднородности течения реагентов внутри слоя при расчетах аппаратов не учитывались. Это было вызвано по-видимому тем, что при исследовании реакторов отношение диаметра аппарата к диаметру зерна обычно было больше или равным 10, поэтому все неоднородности течения объясняли хорошо известными изменениями в укладке 2—3 рядов зерен [188]. С другой стороны, конкретная практика эксплуатации процессов в промышленности обнаруживала значительные несоответствия этому. Так, например, в ряде случаев происходили необъяснимые с точки зрения теории идеального вытеснения вспышки катализатора, а то и взрывы. Поскольку такого рода явления ни в лабораторных, ни в пилотных установках места обычно не имели, то эти явления относили к эффектам масштабного перехода . [c.324]

В заключение необходимо отметить, что напряжение вязкого трения, обусловлеинсе молекулярным переносом импульса, не всегда описывается законом Ньютона [уравненне (6) . В некоторых случаях коэффициент вязкости т зависит от самого напряжения трения. В движущихся жидкостях наблюдаются также эффекты упругости. Теория молекулярного переноса импульса в так называемых неныотоновских и вязкоупругих жидкостях изложена в [5, 6], а также обсуждается в 2.2.8. [c.72]

Для предупреждения и борьбы с каверно- и обвалообразова-ниями, исходя из теории напряженного состояния стенок скважин, большинство авторов рекомендуют применение утяжеленных промывочных. жидкостей. Однако практика бурения показывает, что этим мероприятием далеко не всегда достигается желаемый эффект. Для сохранения устойчивости стенок скважин [c.104]

СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ-отсутствие вязкости в жидком гелии при температурах,, близких к нулю (т. е. вязкость меньше, чем достигнутая граница измерения, равная 10 " пз) во время протекания его через тонкие капилляры и щели в интервале температур от О до 2,18 К (— 270,98 С). С. открыта сове1ским ученым П. Л. Капицей в 1938 г. С явлением С. связано существование т. паз. термомеханического эффекта (или эффекта фонтанирования), заключающегося в том, что снижение температуры в узкой щели вызывает появление дополнительной разности давлений на концах этой щели. Если погрузить в гелий II (см. Гелий) капилляр и нагревать его верхний конец, то из капилляра начинает бить фонтан. Значит, в гелии II, кроме гидростатического, действует также и гидротермический напор. Гидродинамическая теория С. полнее всего была развита советским ученым Л. Д. Ландау. Считают, что гелий II представляет собой смесь двух жидкостей, которые могут двигаться независимо друг от друга одна из них — сверхтекучая — не связана с тепловым движением, а другая — нормальная — содержит в себе все тепло, имеющееся в гелии II. Относительная концентрация этих двух жидкостей определяется соотношением их плотностей и зависит от температуры. Возможность существования одновременно двух независимых видов движения в гелии II экспериментально доказана советским ученым Э. А. Апд-роникашвили. Открытие и исследование С. положили начало новому разделу современной физики — квантовой гидродинамики. [c.219]