Работа силы поверхностного натяжения

Работа сил поверхностного натяжения при изменении площади поверхности на d"L равна [c.25]

Например, при образовании парового пузыря в процессе кипения совершается работа сил поверхностного натяжения, в этом случае поверхность раздела паровой и жидкой фаз является обобщенной координатой, а коэффициент поверхностного натяжения — обобщенной силой. [c.14]

Работа сил поверхностного натяжения за время формирования пузыря, с точностью до сферичности его формы, равна [c.47]

Увеличение поверхности раздела фаз на величину связано с затратой работы сил поверхностного натяжения и приводит к увеличению внутренней энергии поверхностной пленки жидкости dE = odS . . [c.18]

Вероятность конденсации насыщенного пара определяется работой сил поверхностного натяжения при образовании капли, устойчивой при данной упругости пара в окружающей среде. [c.8]

В общем случае взаимодействие системы и окружающей среды может состоять в обмене веществом и передаче энергии теплотой (теплообмен) и работой, под которой понимают как механическую, так и немеханические виды работ, например, электрическую, магнитную, работу сил поверхностного натяжения и т.д. [c.19]

В рассматриваемом случае работа внешних сил равна работе сил поверхностного натяжения, которые уравновешивают силы, возникающие за счет разности давлений пара р" и жидкости р, [c.238]

Циркуляция жидкости и пара, вызванная работой расширения при фазовом переходе и силами поверхностного натяжения, реализуется в так называемой тепловой трубе, принципиальная схема которой дана на рис. 7.4. Тепловые трубы предназначены для передачи тепла на значительное расстояние при относительно неболь- [c.291]

Влияние сил поверхностного натяжения приходится учитывать при работе с жидкостными приборами для измерения давления, при истечении жидкости из малых отверстий, при фильтрации, образовании капель и в других случаях, когда прочие силы, действующие на жидкость (вес, давление), малы. [c.21]

Отношение элементарных работ против сил поверхностного натяжения и гидравлического сопротивления равно [см. (3-3) — (3-5) и (3-7)] [c.47]

Распад струй, пленок и отдельных капель на более мелкие является одной из сложнейших проблем капиллярной гидродинамики, которая привлекает внимание многих исследователей. В этой области теоретические работы развиваются в нескольких направлениях 1) изучение распыливания топлива, основанное на использо-. вании метода малых возмущений 2) определение размеров капель на базе предположения о дроблении струи под действием турбулентных пульсаций 3) установление предельного размера капель на основании равенства сил поверхностного натяжения и аэродинамического давления 4) нахождение условия распада вследствие явления кавитации 5) определение вероятного размера капель на основании предположения о равенстве масс и энергии жидкости до и после распада струи. [c.17]

При конденсации, сопровождающейся выделением капель жидкости, величина Z. > О и, следовательно, к каплям конденсата надо подводить теплоту в количестве, не меньшем того, которое соответствует работе, совершаемой против сил поверхностного натяжения, обусловленных кривизной поверхности раздела фаз. Для подвода же тепла необходимо наличие температурного перепада. Поэтому в области конденсации пар должен быть несколько переохлажден. [c.8]

Работа потока, приводящая к изменению толщины сплющенного сфероида на величину db, совершается против сил поверхностного натяжения, поэтому в [2-4] записано [c.54]

Коэффициент влагоудаления г ) определялся как отношение количества отведенной влаги к общему количеству влаги в паре перед решеткой. На рис. 13-14 приведен график среднего значения коэффициента влагоудаления для обоих указанных вариантов влагоулавливающих отверстий в зависимости от начальной влажности г/о. Замена двух рядов отверстий рядами щелей у выходной кромки лопатки привела к увеличению сепарации почти в 4 раза. По-видимому, силы поверхностного натяжения закупоривают отверстия и препятствуют отводу влаги. Кроме того, в этом случае требуется затратить дополнительную работу для разрыва пленки. Для схемы [c.370]

Нетрудно видеть, что уравнение (1-18а) является одним из частных случаев уравнения (1-14). Помимо работы расширения система может производить и другие виды работы например, работу увеличения поверхности против сил поверхностного натяжения, работу перемеш,ения в поле тяготения, в электрическом поле, в магнитном поле и т. д. Рассмотрение подобных систем и является предметом настоящей книги. Как мы увидим в дальнейшем, несмотря на большие различия всех этих видов работы, общим для них является то, что соотношения для подсчета работы во всех этих случаях будут структурно одинаковыми, аналогичными уравнению (1-14) [c.9]

Для практики сварочных работ большое значение имеет знание процессов, возникающих в дуговом промежутке при сварке плавящимся электродом в связи с переносом расплавленного металла электрода в сварочную ванну. В зависимости от типа переноса электродного металла изменяются производительность сварки, характер формирования шва и качество сварных соединений. В свою очередь тип переноса металла обусловлен диаметром электродной проволоки, силой тока сварки и напряжения дуги, полярностью тока и совокупностью сил, действующих на капли расплавленного металла электродной проволоки силы тяжести, силы поверхностного натяжения, электродинамической силы и др. [c.89]

Количественная сторона закона сохранения и превращения энергии в применении к термодинамическим системам выражается первым началом термодинамики — внутренняя энергия Е системы является однозначной функцией ее состояния и изменяется только под влиянием внешних сил. Термодинамическая система может совершать работу — это может быть работа расширения против сил внешнего давления, работа увеличения поверхности против сил поверхностного натяжения, работа перемещения вещества в поле тяготения и т.п. Несмотря на различия физической сущности различных видов работы, общим для них является то, что соотношения для подсчета величины работы А во всех случаях являются структурно-одинаковыми и имеют вид [c.10]

В общем случае работа L складывается из работы против сил внешнего давления (работы расширения), связанной с увеличением объема системы работы увеличения поверхности тела против сил поверхностного натяжения работы перемещения тела в поле тяготения, в электрическом или магнитном поле и т.д. [c.112]

Форма и величина паровых и газовых пузырей, возникающих на плоской горизонтальной поверхности, определяются условием равновесия между подъемной силой и силой поверхностного натяжения. В более поздних работах, кроме поверхностного натяжения жидкости на границе с газообразной фазой, учитывался также краевой угол между пузырем и обогреваемой плитой (фиг. 1). Величина краевого угла находится в зависимости от свойств жидкости, контактирующей с греющей поверхностью, т. е. от условий смачивания ). Отдельный пузырь, образовавшийся на поверхности нагрева, продолжает расти, например, за счет испарения внутри пузыря при неизменном краевом угле. До тех пор пока поверхностное натяжение превыщает подъемную силу, пузырь [c.162]

Если бы заряд капли равнялся нулю, то энергия Ef была бы попросту равна работе, которую необходимо произвести против сил поверхностного натяжения при разделении капли на две равные части, т. е. [c.317]

Работа сил поверхностного натяжения при изменении плогцади поверхности на dZ равна [c.28]

АЯгр— потери кинетической энергии, вызванные работой сил поверхностного натяжения при искривлении границы раздела между фазами и на циркуляцию жидкости внутри капли. [c.127]

Чтобы вычислить вариацию 5/7 , нужно знать зависимость от радиуса г частицы. Соотношение (284), казалось бы, неприменимо в нашем случае ввиду нарушения условия постоянства объема. Тем не менее точно такое же соотношение получают из обш,их условий механического равновесия системы, если в качестве межфазовой границы используют поверхность натяжения Гиббса, тогда как при другом выборе положения разделяюш,ей поверхности это соотношение оказывается несправедливым [251, 454]. Мы легко придем к выражению (284), приравнивая друг к другу работу, которую совершает давление (pi—Р2) при изменении объема 6F сферической капли, и работу сил поверхностного натяжения, требуемую для соответствующего приращения бЛ поверхности частицы [c.167]

При бесконечно малом уменьшении поверхности жидкости dS работа силы поверхностного натяжения а раппа 6Л = —adS. Для изотропного диэлектрика с поляризацией Р в однородном электрич. поле Е элементарная работа поляризации равна дА = — Ес1Р. Для системы с магнитным моментом М в магнитном поло Я элементарная работа равна бЛ = — (Н(1М). В общем с.тучае, если система характеризуется п экстенсивными параметрами й , 2,..., и п обобщенными силами Хх,..., Хп, то элементарная работа равна [c.602]

При решении уравнения энергии для турбулентной струи в работах [ 16, 17, 20 допущен ряд неточностей, упрощающих данную постановку задачи, в частности пре-небрсгалось влиянием на эффективность теплоотдачи сил поверхностного натяжения и поперечной составляющей скорости, к тому же составляющая скорости находилась из гидравлических расчетов. [c.70]

Если выбрать на свободной поверхности жидкости некоторую линию длиной I и приложить к поверхности распределенную по этой линии и нормальную к ней, но касательную к поверхности внешнюю силу F , то сила поверхностного натяжения Fg будет препятствовать разрыву (разделу) поверхности вдоль этой линии. Пусть в результате действия такой внешней силы поверхность по нормали к линии длиной I растянулась на величину dh. Тогда изменение поверхностной энергии dUg = adS = a/d/i должно равняться работе приложенной силы Fidh = Fgdh, т. е. [c.18]

Так называемая линейная механика разрушения приписывает физически невозможной сингулярности реальный смысл. Подобная ситуация для механики сплошной среды не столь уж необычна, достаточно вспомнить, например, вихревые нити с нулевым поперечным сечением п конечной циркуляцией. Как оказывается, работа продвижения трещины, которая совершается либо в результате увеличения внешних сил, либо за счет уменьшения упругой энергип тела при увеличении размера трещины, непосредственно выражается через коэффициент при сингулярном члене в формуле для напряжений. Этот коэффициент называется коэффициентом интенсивности и играет для всей теории фундаментальную роль. Работа продвижения трещины может быть связана с преодолением сил поверхностного натяжения (концепция Гриффитса), с работой пластической деформации в малой области, примыкающей к концу трещины, либо с чем-нибудь еще. Важно при этом одно размеры той области, где соотношения линейной теории упругости так или иначе нарушаются, должна быть весьма малой. Тогда способность трещины к дальнейшему продвижению определяется единственной характеристикой — ра-бс.той на единицу длины пути, илп критическим коэффициентом интенсивности. [c.9]

Первая форма обусловлена силовым механическим взаимодействием одного тела на другое, сопроваждающимся видимым иереме-щением другого тела, и называется работой Ь. При этом количество энергии, переданное от одного тела к другому, в форме направленного движения называется работой процесса, или просто работой. В общем случае это может быть работа не только обычных сил механической природы, но и электрических, магнитных, а также сил поверхностного натяжения и др [c.9]

Доведенных до конца решений задачи о расиаде струи пока не имеется. Однако довольно далеко идущая ее разработка сделана в работах Релея, Вебера, Петрова, Калининой и других исследователей. В основу этой теории положено представление о распаде струи как следствии нарушения равновесия свободной поверхности жидкости под действием сил поверхностного натяжения. Незначительные начальные возмущения приводят к образованию волн с самопроизвольно увеличивающейся амплитудой, причем процесс ускоряется вследствие дополнительных возмущений, создаваемых относительным движением жидкости и газа. [c.226]

При высоких давлениях отношение L/Lf велико даже при значениях Ri, близких к Rq, и, следовательно, в этих условиях ошибка, связанная с пренебрежением работой сил сопротивления, значительно ниже. Однако как при высоких, так и при низких давлениях отрывной радиус пузыря превышает радиус отверстия в 2—3 раза только при очень небольших значениях R [см. уравнение (3.3)] и поэтому приведенная выше зависимость см. уравнение (3.16)] действительна только для парораспределительных устройств с очень небольшим радиусом отверстий (до 1,0—1,5 мм). При больших размерах отверстий принятый механизм процесса прохождения пара через дырчатый лист, очевидно, невозможен (когда подъемная сила пузыря радиусом RolR оказывается уже выше сил поверхностного натяжения, удерживаюш,их его у поверхности листа, отдельные пузыри шарообразной формы с радиусом ножки 7 , существовать не могут). [c.88]

Наиболее эффективным и надежным способом интенсификации теплообмена при кипении является применение пористых металлических покрытий. При этом пористая структура образуется либо в результате покрытия поверхности трубы тонкими металлическими сетками, либо нанесением на нее металлического порошка определенной зернистости. При этом образуется пористый слой с разветвленной системой сообщающихся между собой капиллярных каналов, через которые происходят эвакуация пара и подпитка пористой структуры жидкостью, подтекающей сюда под действием сил поверхностного натяжения. Кипение происходит как внутри пористого покрытия, так и на его поверхности. Высокая ннтен-сивность теплообмена свидетельствует о том, что пористая структура создает весьма благоприятные условия для зарождения и роста паровых пузырей. Например, авторы работы [137] указывают, что при кипении н-бутана (р= 1,27-10 Па) на гладкой трубе образование паровых пузырей по всей ее поверхности наблюдалось только при = 35 кВт/м2, а дд трубе с пористым покрытием вся поверхность трубы была занята паровыми пузырями уже при 7=1,5 кВт/м . Эти и многие другие опыты показали, что устойчивое развитое кипение на поверхностях с пористыми покрытиями устанавливается при весьма незначительных температурных напорах (перегревах жидкости). Основной причиной этого является то, что в данном случае поверхности раздела фаз возникают внутри пористого слоя [54, 130, 146]. При выбросе паровой фазы из пористой структуры в последней всегда остаются паровые включения, в которые испаряется тонкая пленка жидкости, обволакивающая стенки капиллярных каналов [54, 130]. В соответствии с моделью автора [14G] испарение микропленки происходит по всей поверхности капиллярного канала, высота которого равна толщине пористого покрытия. Таким образом, элементы пористой структуры сами являются центрами зарождения паровой фазы. Так как диаметр капиллярных каналов (10- —10 м) больше критического диаметра обычного центра парообразования, то испарение пленки в паровые включения или с поверхности капилляра требует значительно меньшего перегрева жидкости. Не менее важное значение имеет и то, что в пористой структуре перегрев поступающей в капилляры жидкости происходит в условиях весьма высокой интенсивности теплообмена. Действительно, при таких малых диаметрах капилляров движение жидкости в них всегда ламинарное. В этом случае значение коэффициента теплоотдачи определяется из условия (ас ) Д = 3,65. При диаметре капилляров 10- —10 м значение а получается равным 5-103—5-Ю Вт/(м2-К). В условиях сильно развитой поверхности пористого слоя только за счет подогрева жидкости можно отводить от стенки весьма большие тепловые потоки. Снижение необходимого перегрева, а также интенсивный подогрев жидкости существенно уменьшают время молчания центров парообразования, что также способствует интенсификации теплообмена на трубах с пористыми структурами. [c.219]

О ьем технологических исследований в космосе непрерывно растет. Только за 1978 г. на орбитальных станциях Салют было выполнено около 90 космических плавок на установках Сплав и Кристалл , где при разных технологических режимах получены полупроводниковые, металлические и оптические материалы. В их числе— пенометаллы и устойчивые конфигурации расплавов, удерживаемых в невесомости силами поверхностного натяжения, которые определяют устойчивость формы жидких тел и способны положительно повлиять на однородность распределения примесей. Достигнутые при выполнении экспериментов успехи дали основание сделать вывод о целесообразности начала подготовительных работ по производству ряда уникальных материалов, которые могут быть успешно получены лишь в космических условиях. [c.96]

Теория теплообмена горизонтальных мелкооребренных труб с учетом сил поверхностного натяжения приводится в [3-15]. Из работ, посвященных изучению теплоотдачи ребристых труб, можно назвать [3-4, 3-7, 3-24, 3-28, 3-37, 3-38]. В указанных работах приводится дополнительная литература. [c.70]

Следует иметь в виду, что уравнение (2-23) написано для случая, когда единственным видом работы является работа расширения. В этой связи необходимо подчеркнуть, что не следует смешивать техническую работу, производимую потоком, с фигурируюш ей в уравнении (2-21) работой Z системы против других, помимо давления, обобщенных сил в случае, если скорость потока равна нулю, техническая работа отсутствует, тогда как величина Z не зависит от скорости движения системы (например, работа увеличения поверхности против сил поверхностного натяжения). [c.44]

Если внешние силы, действующие на многофазную среду, малы (например, в космических условиях, когда существенны микрогравитация, силы поверхностного натяжения, вязкость), то даже слабые вибрационные силы могут оказать существенное влияние на динамику многофазной среды. Используя их в качестве управляющего и стабилизирующего фактора, можно осуществить динамические процессы, которые без вибрационных вочдействий реально неосуществимы. Таким обрлзом, исследование динамического поведения многофазных сред в условиях ослабленной гравитации под действием управляющих вибрационных воздействий представляет собой важную проблему для задач космической технологии. Исследования, посвященные ей, изложены в работах [5, 8, 9, 11 —13]. [c.101]

Работа несущего потока на преодоление сил поверхностного натяжения приводит к уменьшению толщины сфероида и увеличению поверхности трения, что в значительной степени компенсирует аффект архимедовой силы. [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...