Этил поверхностное натяжение

Единственный двигатель , заставляющий жидкость в тепловой трубке двигаться по капиллярам,— это поверхностное натяжение, силы притяжения между молекулами жидкости. Так что трубка не нуждается ни в каких посторонних источниках энергии. Это, конечно, удобно. Но если энергия все же есть рядом, почему бы не воспользоваться ею Так, видимо, рассуждал инженер Ральф М. Зингер, получивший в октябре 1967 года американский патент № 3344853 на еще один вариант тепловой трубки. Он покрыл поверхность трубки электроизоляцией, а внутрь налил электропроводную жидкость. Затем поместил трубку в сильное магнитное поле. В жидкости сразу возник ток и появились силы, ускорившие ее циркуляцию вдоль стенок. Изобретатель утверждает, что магнитное поле может почти в три раза увеличить теплопроводность тепловой трубки и при этом отпадет нужда в пористой набивке. А главное, мы получаем новый и удобный способ регулирования тепловых процессов. Для их ускорения или замедления достаточно менять напряженность магнитного поля. [c.24]

При отсутствии других сил поверхностное натяжение придало бы капле сферическую форму, так как из всех сил равного объема шар обладает минимальной поверхностью. Гравитационные напряжения и напряжения между жидкостью и окружающей средой обычно противодействуют этому поверхностному натяжению так, что жидкость принимает какую либо отличную от сферы форму. [c.527]

Стремление поверхности к сокращению позволяет ввести понятие гипотетического поверхностного натяжения , которое представляет собой силу, действующую по касательной к поверхности. При этом поверхностное натяжение, отнесенное к единице длины, равно поверхностной энергии, отнесенной к единице площади. Таким образом. [c.114]

Голицын следующим образом определял сущность критического состояния Опыт показывает, что при повыщении температуры поверхностное натяжение жидкости непрерывно уменьшается следовательно, должна существовать некоторая определенная температура, при которой это поверхностное натяжение сделается равным нулю. В этом случае жидкость не может сохранять более никакой определенной формы и ее частицы, следовательно, начнут рассеиваться в пространстве, т. е. существование жидкости сделается уже более невозможным и она необходимо должна будет перейти в парообразное состояние, чем, собственно говоря, и обусловливаются характерные особенности критического состояния тел . Как видим, определяя сущность критического состояния тел, Голицын подходит к нему с другой физической точки зрения, чем Менделеев, [c.71]

Формула справедлива при rf<20(a/pg) (ст — коэффициент поверхностного натяжения) и ламинарном течении пленки конденсата, что определяется условием Z<3900. Для встречающихся на практике случаев эти два условия обычно выполняются. [c.158]

Чувствительность ртутных термометров растет с уменьшением диаметра капилляра. Однако существует предел, при достижении которого ртутный столбик начинает двигаться не равномерно, а серией прыжков, как показано на рис. 8.3. Это явление связано с тем, что при уменьшении диаметра капилляра силы поверхностного натяжения становятся достаточно большими и вызывают существенное изменение объема резервуара, которое зависит от кривизны ртутной поверхности. Например, [c.404]

В дифференциальной геометрии поверхностей доказано, что сумма кривизн (l/ad) + 1/д(2)) двух ортогональных друг к другу и ортогональных к поверхности сечений не зависит от выбора сечений 6Z,(i) и 61,(2) в случае сферической межфазной поверхности а(1) = а(2) JJ проекция скачка напряжения из-за поверхностного натяжения (которая называется поверхностным давлением или давлением Лапласа) на нормаль и, направленную от центра этой сферической поверхности, равна [c.61]

Таким образом, касательная составляющая Aal определяется градиентом значений поверхностного натяжения, что может быть вызвано градиентами температур и концентраций различных веществ в поверхностном слое. В широком круге задач этой составляющей можно пренебречь. [c.61]

Подчеркнем, что полученное уравнение есть следствие предположения, что именно разность осредненных напряжений в фазах, определяющая фиктивные напряжения, формирует по линейному закону Гука деформации скелета из-за смещений зерен друг относительно друга. Таким образом, это уравнение задает совместное деформирование фаз с учетом несовпадения давлений в фазах из-за прочности скелета. В газожидкостных смесях давления в фазах могли различаться только из-за поверхностного натяжения и радиальных инерционных эффектов, описываемых уравнениями типа Рэлея — Ламба для размера пузырьков, а следовательно, и для объемного содержания фаз, когда разница между осредненными давлениями в фазах воспринималась поверхностным натяжением и радиальной мелкомасштабной инерцией и вязкостью жидкости. В насыщенной пористой среде разница между осредненными напряжениями воспринимается прочностью межзеренных связей. [c.237]

Устойчивость сферических меж-фазных границ. Процесс разрушения капель и пузырьков чрезвычайно сложный и характеризуется взаимодействием сил поверхностного натяжения, вязкости и сил инерции. Условия для начала дробления можно получить, анализируя устойчивость жидкой сферы в потоке другой жидкости. Решение этой задачи даже в рамках малых возмущений очень сложно. Поэтому рассмотрим устойчивость первоначально плоской границы раздела двух идеальных жидкостей (т. е. эффекты вязкости отбрасываются) с плотностями р°, р2 и поверхностным натяжением S, движущихся с относительной скоростью V вдоль этой границы и с ускорением g в направлении. перпендикулярном к границе, причем g > О, если направлено от первой ко второй фазе. [c.256]

При более сильных сокращениях пузырька амплитуда возмущений может стать сравнимой с его радиусом и он может раздробиться. При этом при достаточно больших неустойчивость пузырька может проявиться еще до того, как станет существенным влияние поверхностного натяжения (влияние 22/а), а также влияние вязкости и сжимаемости жидкости. [c.259]

В ЭТОМ режиме, если можно пренебречь поверхностным натяжением и вязкостью жидкости, процесс определяется только инерцией жидкости или уравнением Рэлея [c.292]

Если фазы находятся в относительном движении, характер поверхностной конвекции становится турбулентным. Это выражается в том, что сокращения и растяжения поверхности раздела фаз происходят гораздо сильнее. Поток вещества, обусловленный такими изменениями поверхностного натяжения, интенсифицирует перенос целевого компонента через межфазную границу и вызывает последующее сильное его перемешивание внутри каждой фазы. Данное явление было названо поверхностной турбулентностью [5]. При больших значениях градиента концентрации целевого компонента у поверхности раздела фаз и значениях градиента поверхностного натяжения, близких к критическим, поверхностная турбулентность может иметь место вдоль всей межфазной границы при малых значениях градиента концентрации целевого компонента поверхностная турбулентность может наблюдаться лишь на части поверхности раздела. [c.8]

Сформулируем основные допущения, положенные в основу рассматриваемой задачи. Будем считать, что ПАВ в системе отсутствуют коэффициент поверхностного натяжения — постоянная величина Не и Ке малы течение в обеих фазах является установившимся. Тогда движение этих фаз можно описать при помощи уравнения (2. 2. 8) [c.21]

Форма газового пузырька, как отмечалось в разд. 2.1, определяется соотношением ряда сил — инерционных, поверхностного натяжения, гравитации и др. На форму газового пузырька, движущегося в жидкости, также влияют физико-химические свойства обеих фаз. Возможные изменения формы пузырька в зависимости от диапазонов изменения безразмерных комплексов, характеризующих относительные вклады указанных сил, показаны па рис. 3. Комментарий к этому рисунку приводился в разд. 2.1. [c.65]

Соотношение (3.3.3) представляет собой уравненпе материального баланса ПАВ, физический смысл которого заключается в том, что количество ПАВ, которое попадает на межфазную поверхность, равно изменению количества ПАВ на поверхности. Это изменение обусловлено нестационарностью процесса переноса ПАВ, наличием конвективной и молекулярной диффузии ПАВ вдоль поверхности раздела фаз п изменением коэффициента поверхностного натяжения. [c.104]

Обсудим более подробно влияние ПАВ на движение газовых пузырьков (у из формулы (3. 3. 37) — коэффициент, характеризующий это влияние). Нетрудно убедиться в том, что с ростом у средняя скорость движения пузырьков и р уменьшается, т. е. коэффициент у представляет собой коэффициент запаздывания, вызываемого наличием ПАВ. Оценим величину у по методу, предложенному в [381. Будем считать, что изменение коэффициента поверхностного натяжения а связано с изменением равновесной концентрации П.ЛВ в жидкости вблизи поверхности раздела фаз В свою очередь, изменение с обусловлено изменением концентрации ПАВ на межфазной поверхности Г [c.109]

Молекулы ПАВ скапливаются в кормовой области пузырьков, откуда следует, что внутренние циркуляции в кормовой области менее интенсивны. Этот факт подтверждается экспериментально в [40]. Однако рис. 37, 38, как и соотношения (3. 3. 41), (3. 3. 42), предполагают симметричное распределение ПАВ по поверхности пузырька. Это связано с тем, что при выводе этих соотношений использовалось допущение о том, что изменение коэффициента поверхностного натяжения вдоль поверхности раздела фаз много меньше его равновесной величины. В рамках такого приближения диффузионный поток ПАВ не зависит от угла 9. [c.113]

Как известно, увеличение площади межфазной поверхности позволяет существенно повысить скорости тепло- и массообменных процессов. В системах газ—жидкость этого увеличения добиваются за счет интенсификации процессов дробления дисперсной фазы. Дробление пузырьков газа в жидкости может осуществляться как в ламинарном, так и в турбулентном потоке жидкости за счет взаимодействия между сплошной и дисперсной фазами [45]. Вязкие напряжения в первом случае или инерционные силы— во втором стремятся деформировать и разрушить пузырек газа. Капиллярные силы поверхностного натяжения полностью или частично компенсируют эти воздействия на пузырьки газа со стороны жидкости. Таким образом, дробление пузырька происходит пли не происходит в зависимости от соотношения между силами вязкого трения и поверхностного натяжения (в ламинарном потоке) либо между инерционными и поверхностными силами (в турбулентном потоке). [c.123]

Из (6. 9. 16) следует, что скорость массообмена в условиях поверхностной конвекции возрастает с увеличением абсолютной величины градиента поверхностного натяжения вдоль отдельной ячейки и с уменьшением ее длины. Такой характер зависимости объясняется тем, что с уменьшением размеров циркуляционных ячеек уменьшается время пребывания элементов жидкости на поверхности и внутренние элементы ячеек не успевают за это время перейти в насыщенное состояние, что, в свою очередь, способствует более полному обновлению поверхности. [c.291]

Для приближенного расчета поверхностного натяжения органических теплоносителей в случае отсутствия опытных данных -рекомендуется использовать метод, основанный на аддитивном вычислении парахора Рен, являющегося для данной жидкости величиной постоянной. Парахор приближенно можно определять, суммируя составляющие доли атомов, групп и связей [Л. 131], при этом поверхностное натяжение [c.136]

Поверхностное натяжение органических теплоносителей может быть вычислено по любой из приведенных выше формул (3-55) — (3-68). Однако лучше всего согласуются опытные данные с формулами Л. Д. Воляка [Л. 77], т. е. с формулами (3-58) и (З-бва). В частности, хорошая согласованность с экспериментальным данными [Л. 53] по глицерину получается при значениях коэффициентов Л = 6 753 и = 2,2433 и по дифенильной смеси пр Л =217 980 и А = 2,9524, если в формулу (3-58а) или (3-58) подставить удельные объемы жидкости и пара, выраженные в причем поверхностное натяжение будет иметь размерность эрг/сж . Вместе с тем опытные данные по дифенильной смеои [Л. 77] хорошо согласуются также с формулой 1(3-67) при значениях постоянных сто = 78,4 10 и п=1,38, при этом поверхностное натяжение будет иметь размерность кг1м Эти коэффициенты были найдены Л. Д. Волаком /при условном значении (критической температуры дифенилыной смеси [c.207]

Часто наколы появляются, если глазурь начинает спекаться ири слишком низкой температуре. Природа наколов этого вида такая же, как и сборки или прыща , которые также имеют место в этом случае. Существенное влияние имеют при этом поверхностное натяжение и связанная с ним смачивающая способность глазури. [c.140]

Припой, химически слабо взаимодействующий с паяемым металлом, после расплавления сразу же смачивает паяемую поверхность и растекается по ней. Контактный угол смачивания по мере ловышеиия температуры образца неравномерно уменьшается до некоторой его величины ч при дальнейшем нагреве до температуры пайки и охлаждении остается неизменным. Краевой угол смачивания немного уменьшается лишь при затвердевании, что может быть связано с увеличением при этом поверхностного натяжения жидкой фазы. [c.64]

Поверхностное натяжение и капиллярность. На границе соприкосновения двух жидкостей или между жидкостью и твердым телом действуют молекулярные силы, которые стремятся уменьшить поверхность соприкосновения (поверхностное натяжение). Это поверхностное натяжение является, между прочим, причиной круглой формы падающих капель. В случае соприкосно. ения жидкости и твердого тела поверхностное натяжение вызывает на границе соприкосновения более или менее значительное поднятие или опускание свободной поверхности жидкости. [c.398]

Амальгамация в воде, содержащей небольшие количества ионов электролитов, протекает успешнее благодаря смещению максимума электрокапиллярной кривой и понижения с этим поверхностного натяжения ртути. Вместе с тем весьма вредны примеси часто присутствующей меди, которая восстанавливается до металла частицами железа от истирания дробящих тел в мельницах и амальгамируется. Медь загрязняет амальгаму и повышает расход ртути. Для предупреждения этого добавляют известь, переводящую Си + в нерастворимую гидроокись. [c.281]

Азот является менее поверхностно активным элементом, чем кислород. При этом повышение содержания в металле марганца, кремния, углерода и хрома снижает поверхностную активность азота. В результате этого поверхностное натяжение жидких высоколегированных сталей (например, стали Св-08Х20Н10Г6) в азоте может быть примерно таким, как в аргоне [21]. [c.27]

Приведем простую капиллярную модель, заполненную воздухом, в соприкосновение с несмачивающей фазой, например со ртутью. Если давление ртути будет равно рк, то в модели окажутся заполненными все капилляры, радиусы которых удовлетворяют условию г 2асоз0/рк (для простоты опускаем индексы при (Т, имея в виду, что это поверхностное натяжение на границе раздела смачивающей и несмачивающей жидкостей). При повышении давления ртуть будет проникать во все более тонкие капилляры модели, в результате чего модель характеризуется вполне определенной кривой капиллярного давления 8=8 рк), где S — насыщенность модели смачивающей фазой (воздухом). Эта насыщенность при давлении рк, соответствующем радиусу капилляров г, является функцией распределения [c.57]

Сварку вертикальных швов можно выполнять на подъем (снизу вверх, рис. 19, а) или на спуск. При сварке на подъем ни кележащий закристаллизовавшийся металл шва помогает удери ать расплавленный металл сварочной ваппы. При этом способе облегчается возможность провара корня шва и кромок, так как расплавленный металл стекает с них в сварочную ванну, улучшая условия теплопередачи от дуги к основному металлу. Однако внешний вид шва — грубочешуйчатый. При сварке на спуск получить качественный провар трудно шлак и расплавленный металл подтекают под дугу и от дальнейшего сте-кания удерживаются только силами давления дуги и поверхностного натяжения. В некоторых случаях их оказывается недостаточно, и расплавленный металл вытекает из сварочной ванны. [c.26]

J[a поверхности раздела жидкости и газа действуют силы поверхностного натяжения, стрелгящиеся придать объему жидкости сферическую форму и вызывающие некоторое дополнительное давление. Одпако это давление заметно сказывается лишь при малых объемах жидкости и для сферических объемов (капель) определяется [c.10]

В силу малости целесообразно эти силы относить к длине соответствующего граничного контура, вводя при П 2 п силу поверхностного натяжения S, зависящую в каждой точке от ориентации т12илитг> которые в свою очередь однозначно определяются [c.55]

Таким образом, методом осреднения мы получили уравнения импульса, притока тепла фаз, а также уравнения момента импульса и энергии их пульсационного (мелкомасштабного) движения. В отличие от феноменологического подхода гл. 1, метод осреднения позволил последовательно учесть влияние мелкомасштабного движения фаз поверхностного натяжения и получить выражения для определения таких макроскопических характеристик, как тензор напряжений в фазах, интенсивности межфазного взаимодействия, потоки различных видов энергий и т. д. через значения микропараметров. Реализация этих выражений, приводящая к реологическим соотношениям теперь уже только между макропараметрами (которые можно называть явными реологическими соотношениями) и, как результат, к замыканию системы уравнений, должна производиться с учетом структуры и физических свойств фаз в смеси. И это есть основная проблема при моделировании гетерогенных сред. [c.87]

Интересно, что решение Адамара — Рыбчинского, реализующееся при большой вязкости несущей жидкости, не дает деформацию капли или пузырька. Для описания этой деформации необходимо учитывать инерционные эффекты в уравнениях Навье — Стокса и эффекты поверхностного натяжения на межфазпой [c.254]

В системах газ—жидкость может также возникать дополнительный поток вещества вдоль межфазной границы, обусловленный локальными изменениями поверхностного натяжения во время процесса массопероноса (эффект Марангони). Изменения поверхностного натяжения могут быть вызваны локальными изменениями любой величины, влияющей на поверхностное натяжение, например концентрации вещества на межфазной границе, температуры или электрических величин. Характер движения вещества по межфазной поверхности различен в случае движущихся друг относительно друга или покоящихся (невозмущенных) фаз. В последнем случае могут происходить слабые пульсации коэффициента поверхностного натяжения. Тогда, если движущая сила массопереноса и градиент поверхностного натяжения малы, а естественная конвекция отсутствует, происходит медленный дрейф элементов жидкой фазы с растворенным в ней целевым компонентом вдоль границы раздела, вызванный последовательными сжатиями и растяжениями поверхности раздела фаз. При этом наблюдают образование пространственных долгоживущих ячеек с различной концентрацией целевого компонента. Такой вид поверхностной конвекции часто называют ячеистым поверхностным движением. [c.8]

Для удобства экспериментальных измерений обычно используют другую величину, характеризующую свойства газового пузырька. Очевидно, что при отсутствии внешнего давления объем пузырька газа, погруженного в жидкость, полностью определяется поверхностным натяжением. Обозначим через радиус пузырька газа при этих условиях. Тогда из условия PpF= oпst имеем [c.145]

Известно, что межфазный перенос вещества при наличии градиентов поверхностного натяжения сопровождается возникновением в приповерхностных областях конвективного движения, которое носит название конвекции Марангони. Качественный анализ этого явления был дан в разд. 1.2. В данном разделе в соответствии с [102] будут даны постановка и решение задачи о влиянии конвекции Марангони на маесообмен между газовым пузырьком и жидкостью. [c.289]

Добавление к воде этанола приводит к образованию сгустка ме.льчайших газовых пузырьков. Причина этого не столько в уменьшении поверхностного натяжения, ско.лько в следующем явлении. При сближении двух пузырьков, движущихся в жид-1 ости, когда между ними остается очень тонкий слой жидкости, возникает сопротивление их движению. Жидкая пленка между пузырьками может препятствовать их слиянию. В случае чистых Нхидкостей такое сопротивление отсутствует, но оно моя ет появиться при растворении некоторого вещества. Источником указанного сопротивления, по-види.чому, является разница в концентрациях растворенного вещества в прослойке между пузырьками и в основной массе жидкости Д. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...