ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общее выражение для характеристических функций из "Техническая термодинамика " Уравнение (4-44) является обобщением формулы Клапейрона — Клаузиуса для случая неодинаковых давлений равновесно сосуществующих фаз. Это уравнение находит применение для исследования фазовых переходов, например плавления, при добавочном внешнем давлении на одну из фаз. [c.140] Состояние термодинамической системы при наличии поверхностного натяжения будет определяться значениями температуры Г, объема системы V (или давления ее р) и площади Q поверхности раздела фаз. [c.141] Капиллярные силы, или силы поверхностного натяжения, возникают, как известно, в тонком поверхностном слое на границе раздела фаз (этот слой называется также капиллярным слоем) благодаря взаимному иритяжению молекул. Силы поверхностного натяжения стремятся сократить капиллярный слой, т. е. уменьшить поверхность раздела фаз. [c.141] Вследствие наличия поверхностного натяжения на всякой искривленной поверхности раздела фаз появляются дополнительные нормальные силы, величина которых, отнесенная к единице поверхности, называется капиллярным или п о в е р х н о с т Rbi м давлением. [c.141] Формула (4-45) называется формулой Лапласа. [c.141] Радиус кривизны считается положительным в случае вогнутой поверхности более плотной фазы и отрицательным при выпуклой поверхности ее. [c.141] Коэффициент поверхностного натяжения а н1м характеризует величину сил поверхностного натяжения на поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз и поэтому является функцией только одной переменной, например температуры. [c.141] Наличие поверхностного натяжения приводит к искривлению поверхности жидкости при соприкосновении трех тел —твердого тела, жидкости и газа. [c.141] Пусть область II яа рис. 4-22 занята газом, область / — жидкостью, а область III — твердым телом. Все три тела граничат по некоторой линии, перпендикулярной плоскости чертежа. К этой линии приложены три силы поверхностного натяжения, обусловленные взаимодействием первого и второго, второго и третьего и первого и третьего тел и равные соответственно зи, сггз и (Т13. Каждая из этих сил направлена внутрь поверхности раздела между соответствующими двумя телами. В состоянии разновесия равнодействующая всех трех сил поверхностного натяжения не должна иметь составляющей вдоль поверхности твердого тела, т. е. [c.141] Угол 0 между поверхностью жидкости и поверхностью твердого тела называется краевым углом. [c.141] Из уравнения (4-47) следует, что если Ст2з а1з, т. е. если поверх-йостное натяжение между газом и твердым телом больше, чем между твердым телом и жидкостью, то краевой угол 0 острый в этом случае жидкость частично смачивает твердую поверхность. [c.142] При полном смачивании твердого тела, когда 6=0, жидкость безгранично растекается по поверхности твердого тела. В этом случае равновесие между тремя соприкасающимися телами никогда не устанавливается, а уравнение (4-47) не удовлетворяется. [c.142] Рассмотренный пример показывает, что с помощью общего выражения для характеристических функций могут быть описаны все происходящие в данной термодинамической системе процессы и явления. [c.143] Вернуться к основной статье