ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамические характеристики влагопереноса из "Тепломассообмен " Влажные материалы являются коллоидными капиллярнопористыми телами. Влага в таких материалах связана различными силами. Различают связь химическую, физико-химическую и физико-механическую. Классификация ( юрм связи влаги с материалом приведена в табл. 5-3. [c.376] К физико-химической связи относятся адсорбционная, осмотическая связь и иммобилизация жидкости физико-механическая связь характеризует жидкость микро- и макрокапилляров, жидкость смачивания и пор. [c.376] В монографии автора [Л. 6-18] подробно разбираются термодинамические свойства коллоидных, капиллярнопористых и коллоидных капиллярнопористых тел. В состоянии термодинамического и молекулярного равновесия влажный материал имеет определенную влажность, его влагосодержание называется равновесным или гигроскопическим влагосодержанием. В этом случае давление пара, материала равно парциальному давлению пара влажного воздуха р . Тогд относительная влажность воздуха ф (ф = рп/Рн) будет равна относительному давлению пара материала (ср = pjpa), где р — давление насыщенного пара при. данной температуре. [c.376] Графическая зависимость между и ф при постоянной температуре называется изотермой сорбвди. или десорбции в зависимости. [c.376] ОТ того, как было достигнуто равновесие — путем сорбции или десорбции. Изотермы сорбции и десорбции имеют З-образный характер и не совпадают между собой на протяжении всего интервала ф за исключением двух точек ф = О и ф = 1. [c.377] Дальнейшее поглощение жидкости сверх максимального гигроскопического влагосодержания происходит путем непосредственного соприкосновения материала с жидкостью. В этом процессе поглощения жидкости имеет место заполнение микрокапилляров и пор, а также осмотическое поглощение жидкости через полупроницаемые клетки замкнутых стенок. Свойства этой поглощенной жидкости не отличаются от свойств свободной жидкости, и, в частности, давление пара жидкости тела практически равно давлению насыщенного пара свободной жидкости (ф = 1). [c.377] Данная схема не претендует на полноту, но анализ большого экспериментального материала пО исследованию коэффициентов переноса тепла и массы вещества в зависимости от массосодержания поглощенного вещества теплом подтверждает ее. Эта схема полностью согласуется также с классификацией акад. П. А. Ребиндера, указанной выше. [c.377] Избирательная диффузия через полупроницаемую оболочку Образование геля Поглощение воды из влажного воздуха либо непосредственным соприкосновением Поглощение воды непосредственным соприкосновением в сквозных капиллярах и поглощение воды из влажного воздуха в замкнутых капиллярах Прилипание воды при непосредственном соприкосновении с поверхностью тела. [c.379] Тело меняет свои свойства, пластифицируется. Вода является понизителем твердости, пластификатором. Происходит набухание материала вследствие внедрения воды дисперсной среды в межмицел-лярные пространства. [c.380] Формула Томсона может быть применима для капилляров, радиус которых лежит в пределах от 0,5 10 до 10 см. [c.380] Нижний предел обусловлен размерами молекул тела (ж10 см), а верхний предел — величиной ф при (г 10 см) давление пара над мениском капилляра практически (с точностью до 1%) равно давлению насыщенного пара над плоской поверхностью. [c.380] Сравнение экспериментальных данных с расчетами по формуле, Томсона дает большие расхождения. Поэтому эта формула может использоваться для качественного анализа. [c.380] В табл. 5-4 приведены величины Wпl и В для некоторых материалов при разной температуре. [c.381] Кинетика переноса тепла и массы вещества в капиллярнопористых телах определяется разностью потенциалов переноса. Понятие потенциала переноса тепла (температуры) было введено очень давно и получило в термодинамике строгое обоснование. Понятие потенциала переноса влаги во влажных телах было введено только в последнее время на основе термодинамической аналогии тепломассообмена. [c.383] Термодинамика в отличие от молекулярной физики изучает макроскопические свойства тела или системы тел и процессы их взаимодействия, не интересуясь микроскопической картиной. Это обстоятельство имеет особо важное значение при исследовании переноса влаги в капиллярнопористых телах, где молекулярная картина необычайно сложна. В то же время применение термодинамических методов не означает отказ от молекулярно-кинетического метода. Термодинамика и молекулярно-кинетическая теория должны взаимно дополнять друг друга, один и тот же опытный материал должен служить предметом комплексного анализа. Перенос влаги неотделим от переноса тепла, и явления тепломассопереноса необходимо рассматривать в их неразрывной связи. Поэтому вполне естественным является применение к массопереносу тех методов и той системы понятий, которые с успехом применяются в явлениях переноса тепла. [c.383] Представляют интерес экспериментальные методы определения единого потенциала переноса влаги для любого влагосодержания материала как для гигроскопического, так и для влажного состояния. [c.384] По аналогии с тепловым потенциалом (температурой) введем понятие потенциала переноса влаги. С этой целью используем следующие опытные факты. В состоянии термодинамического равновесия, например, при гигрометрическом равновесии, существует определенное распределение влаги в теле или системе тел. При увеличении общей массы влаги растет ее содержание в отдельных частях тела. Потенциал влагопереноса есть некоторая функция влагосодержания и внешних параметров, которые в состоянии термодинамического равновесия должны быть одинаковы во всех частях тела или системы тел. [c.385] Мы всегда можем выбрать потенциал 0(и,Т), так, чтобы 0 росло с увеличением и, и для всех шкал потенциала принять д%1ди 0. [c.385] Вернуться к основной статье