Поверхностное натяжение чистых жидкостей

РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЧИСТЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.513]

Проводя испытания путем обмыливания поверхности, следует помнить, что устойчивость мыльных пузырей обеспечивается увеличением вязкости жидкости, а не ее поверхностного натяжения. Вязкая жидкость медленно стекает под действием своего веса, и утоньшение пленки происходит не так. быстро. И, наоборот, чем меньше поверхностное натяжение, тем меньше та сила, которая стремится разорвать пленку, и тем устойчивее пузыри. Чистая вода — жидкость с большим коэффициентом поверхностного натяжения а и малой вязкостью Т1. Пена на ней не образуется. Растворение в воде мыла уменьшает <т и увеличивает Т1. Образованию пузырей способствует растворение в воде яичного белка, желатина. Для увеличения вязкости мыльного раствора к нему можно добавлять глицерин [Л. 8-3]. [c.137]

Для наглядности рассмотрим атомарно-чистую идеальную поверхность раскола решетки на фанице с вакуумом. Еще Гиббс отметил, что понятие поверхностное натяжение для жидкости, отнесенное к разделяющей поверхности /Г (рис.7.2) не адекватно сво- [c.224]

Поверхностное натяжение смеси жидкостей не является простой функцией поверхностных натяжений чистых компонентов, так как в смеси поверхностная концентрация отличается от концентрации в объеме. Обычно известна концентрация, относящаяся ко всему объему жидкости, но не концентрация на поверхности. [c.523]

Перегрев жидкости является необходимым условием кипения без перегрева возникновение паровых пузырьков в чистой жидкости невозможно. При наличии в жидкости растворенного воздуха или других газов испарение происходит в воздушные пузырьки, вследствие чего действие сил поверхностного натяжения оказывается компенсированным и не сказывается на кипении, в частности не приводит к заметному перегреву жидкости. [c.224]

Каждый процесс мойки и очистки требует обязательного смачивания предмета. Увеличение же смачиваемости достигается путем уменьшения поверхностного натяжения жидкости на поверхности раздела. Например, мыльный раствор имеет гораздо меньшее поверхностное натяжение, чем чистая вода. [c.224]

Применение эмульсий из поверхностно активных веществ облегчает очистку поверхностей от индикаторных жидкостей. Эмульгаторы снижают поверхностное натяжение воды, используемой для очистки. Применяют также очистку деталей или обмывкой с эмульгатором, входящим в индикаторную жидкость, или с последующим нанесением эмульгатора (если индикаторная жидкость не содержит эмульгатора). Последний способ предусматривает погружение деталей после пропитки в чистый эмульгатор, вследствие чего затрудняется его попадание в полости дефектов через слой индикаторной жидкости. Такое двухслойное покрытие легко смывается водой н обеспечивает сохранность индикаторной жидкости в полости дефекта. Весьма эффективно для очистки поверхностей применение воздушно-водяной эмульсии — распыление струи воды сжатым воздухом. [c.565]

Сосуществование с жидкостью чисто паровых пузырьков возможно не иначе как при наличии перегрева жидкости. Если при некотором местном давлении в жидкости ее температура превышает табличное значение температуры насыщения, то насыщающий полость пузырька пар будет иметь давление большее, чем над плоской поверхностью. Это создает основу для установления равновесного диаметра пузырька, способного находиться в стабильном состоянии при фиксированном перегреве жидкости. Однако из условий фазового равновесия ясно, что зарождение паровых пузырьков за счет одного только перегрева жидкости теоретически невозможно при исчезающе малом диаметре пузырька давление в нем, уравновешивающее поверхностное натяжение, должно стремиться к бесконечности, давление же насыщенного пара неограниченно большим стать не может. Известны опыты, в которых вода при атмосферном давлении доводилась до 180°С и выше, тем не менее образования пузырьков и, следовательно, вскипания жидкости не наблюдалось. Это, например, было показано в случае, когда дегазированная и очищенная в других отношениях [c.163]

Вспенивание рассола — одна из основных причин повышенного уноса влаги вторичным паром. Чистые жидкости не вспениваются, даже если в них имеются очень мелкие твердые частицы. Считают, что вспенивание в испарителях вызвано присутствием коллоидных примесей, масла и некоторых детергентов, стабилизирующих пленку путем изменения поверхностного натяжения. Особенно сильное стабилизирующее действие свойственно органическим коллоидам. От их содержания, а также от содержания шлама и зависит главным образом интенсивность вспенивания. [c.179]

Эту величину называют поверхностной энергией жидкости. Поверхностное натяжение о равно свободной энергии поверхности чистой жидкости, отнесенной к единице поверхности. [c.116]

Существование метастабильных состояний фазы обусловлено затрудненностью возникновения жизнеспособных зародышей новой фазы. При отсутствии в жидкости и на стенках сосуда искусственных центров парообразования паровые зародыши могут возникать только за счет тепловых флуктуаций в молекулярной жидкости. Вероятность спонтанного образования паровых пузырьков резко уменьшается с увеличением их размеров. Поэтому вскипание чистой жидкости происходит лишь при достаточном перегреве, когда термодинамически равновесный радиус пузырька г=2о1 р — р) уменьшается до значений порядка средней величины флуктуационного парового зародыша / —/ . Само г возрастает по мере перегрева. В формуле а — поверхностное натяжение на границах жидкость — пар при температуре перегрева — давление пара при этой температуре р — давление в жидкой фазе. [c.60]

Анализ экспериментальных результатов показал, что эффективность воздействия смеси углеводородов на деформационные характеристики фторопластов также зависит от ее поверхностного натяжения, которое может быть рассчитано по мольному соотношению компонентов смеси жидкостей и справочным данным. Используя в качестве опорных точек экспериментально найденные значения критического напряжения скачка ползучести в двух чистых жидкостях, составляющих смесь, и аппроксимируя зависимость сг кр = f (Ужг) прямой линией, можно достаточно точно определить (Тк фторопласта в смеси любых углеводородов, не вызывающих набухания полимера по уравнению [c.170]

В тепловой трубе с осмотической перекачкой жидкости канал, по которому происходит возврат жидкости, отделен от центрального парового потока полупроницаемой мембраной I (например, из целлюлозы) (рис. 4.5.14). Рабочей жидкостью могут быть водные растворы хлоридов, хлоратов и боратов. В испарителе при нагревании раствора испаряется чистый растворитель, пар конденсируется в холодной зоне на полупроницаемой мембране. Конденсат чистого растворителя проходит через мембрану в раствор, создавая осмотическое давление значительно более высокое, чем капиллярный напор, создаваемый поверхностным натяжением. [c.441]

Облегчить отделение кварцевой пленки можно следующим образом. В испаритель вместе с кварцем, предназначенным для образования пленки, помещается некоторое количество хлористого натрия так, чтобы при полном испарении и конденсации его на стеклянной пластинке образовалась пленка толщиной 10—20 А. Вследствие значительного различия в температурах плавления (1700°С для кварца и 800° С для хлористого натрия) вначале испаряется хлористый натрий, образуя на стекле подложку, на которой и происходит конденсация собственно кварцевой пленки. Для отделения такой пленки достаточно погрузить стекло в чистую дистиллированную воду, опуская его медленно под небольшим углом. Воду можно подогреть до 30—40° С. Слой хлористого натрия растворяется, и освобожденная кварцевая пленка всплывает на поверхность воды. После этого, как уже было сказано выше, пленку промывают в спирте или другой жидкости с малым поверхностным натяжением и просушивают. [c.22]

В работе [23] показано, что с увеличением коэффициента поверхностного натяжения жидкостей интенсивность разрушения металла в условиях кавитации возрастает (рис. 13). Согласно кинетической теории чистые жидкости могут выдерживать очень высокие растягивающие напряжения, а реальные жидкости разрываются при низких давлениях, близких к давлению пара. Это [c.28]

Как видно из табл. 3, значения вязкости и поверхностного натяжения на границе жидкость — пар для чистого Ре, вычисленные по дифракционным данным, почти совпадают с экспериментальными. При содержании 0,2% С экспериментальные значения 0ш-п примерно на 20% выше расчетных. С увеличением концентрации углерода экспериментальные значения поверхностного натяжения остаются выше, а значения вязкости оказываются почти в три раза ниже расчетных. Эти сопоставления показывают, что расчетные данные нельзя использовать для исследования влияния добавок на структурно чувствительные свойства жидкости. При существующей технике эксперимента ни рентгеновским, ни нейтронографическим методами не удается пока получить до- [c.47]

Наибольшее снижение переохлаждения ртути при добавке 0,05% К обусловлено значительным уменьшением поверхностного натяжения на границе зародыш — жидкость. Увеличение переохлаждения при добавке 0,5—1,0% К можно приписать блокирующему действию калия, концентрирующегося у поверхности зародыша. Вычисленное по величине переохлаждения по формуле (9) значение а на границе зародыш — жидкость для чистой ртути составляет 7,7 МДж/м , а для ртути с 0,05% К — около 3,6 МДж/м . [c.134]

Для однокомпонентных систем коэффициент поверхностного натяжения на границе твердое тело — вакуум имеет максимальное значение, на границе жидкость — насыщенный пар — более низкое значение. Коэффициент поверхностного натяжения на границе твердое тело — жидкость имеет наименьшее значение. Коэффициенты поверхностного натяжения расплавов чистых металлов при температуре плавления приведены в табл. 5. [c.56]

Данные о значении у можно найти в справочной литературе только применительно к чистым полимерам. Определить у новых ПМ, не фигурировавших в предыдущих исследованиях по изучению смачиваемости и применяемых в качестве субстратов или клеев, можно, применив метод смачивания образцов из этих ПМ двумя контрольными жидкостями, для которых известны поверхностное натяжение y ijH его составляющие дисперсионная у и полярная у и проведя расчет с использованием формул [c.451]

Для твердых тел существует принципиальное отличие между поверхностным натяжением и удельной поверхностной энергией. Поверхностное натяжение опреде.ляется работой, затрачиваемой на растяжение поверхности. В то же время удельная поверхностная энергия характеризуется работой, которую необходимо затратить на образование единицы площади поверхности новой фазы. Для чистой жидкости эти два процесса — растяжение и образование — неразличимы. Поэтому поверхностное натяжение жидкости и удельная поверхностная энергия являются синонимами. Когда речь идет о твердом теле, то растяжение поверхности неравноценно образованию новой поверхности. Для твердых тел следует разграничивать понятия поверхностное натяжение и удельная поверхностная энергия. Это разграничение будет рассмотрено в гл. III (см. с. 110). [c.33]

В поверхностном слое всякой жидкости действуют особые силы взаимного притяжения молекул, создающие так называемое поверхностное натяжение. Благодаря им поверхностный слой жидкости стремится возможно больше сократиться и принять гладкую форму. При вытекании жидкости из небольшого отверстия образуется капля, которая в продолжение определенного времени не отрывается от отверстия по причине поддерживающей ее силы поверхностного натяжения. Чем больше поверхностное натяжение эмали, тем хуже она растекается по поверхности изделия. Поверхностное натяжение у эмалей, содержащих буру, значительно меньше, чем у безборных эмалей. Наряду с поверхностным натяжением очень важную роль играет способность жидкости приставать к определенной поверхности тела, или смачивать ее. Так, например, вода не смачивает жирной поверхности, а находится на ней в виде капель, в то время как на чистой поверхности она быстро распространяется в виде тонкой пленки. В большинстве случаев, чем меньше силы поверхностного натяжения жидкости, тем большей смачивающей способностью она обладает. Это свойство играет очень важную роль в эмалировочном производстве. Если грунт не обладает [c.85]

При фазовых переходах, особенно в начальной стадии, важную роль играет поверхностное натяжение. Температура равновесия двух изотропных фаз чистого вещества зависит не только от давления, но и от кривизны поверхности раздела. Если представить в жидкости пузырек пара радиуса г, то чем меньше г при заданном внешнем давлении р, тем выше эта температура. Равновесие такого рода неустойчиво. При случайном уменьшении пузырька давление в нем становится недостаточным, чтобы противостоять внешнему давлению и сжимающей силе поверхностного натяжения 0. Пузырек захлопывается. При случайном увеличении пузырька происходит его дальнейший рост. Условия механического и вещественного (химического) равновесия имеют следующий вид [c.22]

ПОВЕРХНОСТНОЕ ДАВЛЕНИЕ (плоское давление, двухмерное давление) — сила, действующая па единицу длины границы (но-движно1 0 барьера), отделяющей поверхпость чистой жидкости (воды) от участка ее поверхности, на к-ром образовался адсорбционный слой нерастворимого поверхностно-активного вещества. П. д. направлено в сторону поверхности чистой жидкости и перпендикулярно к длине барьера. Величина П. д. определяется разностью поверхностных натяжений чистой жидкости и жидкости, покрытой адсорбционным слоем (см. Мономолекулярные слои). [c.56]

Н. А. Ребиндер, исходя из этого принципа, построил прибор, позволяющий с большим удобством и с хорошей воспроизводимостью определять поверхностное натяжение чистых жидкостей и растворов на границе с газом или на границе с другой несмешиваю-щейся с первой жидкостью. Описание прибора мы здесь не приво- [c.40]

Глава посвящена поверхностному натяжению чистых жидкостей и смесей жидкостей. Для чистых жидкостей методы, основанные на использовании принципа соответственных состояний и на парахоре, считаются наиболее точными, когда расчетные значения сравниваются с экспериментальными. Для смесей дается развитие методов расчета поверхностного натяжения чистых жидкостей, а также приводится метод, основанный на термодинамическом анализе системы. Межфазное натяжение в системах жидкость—жидкость и жидкость—твердое тело здесь не рассматривается. [c.512]

Бонди — Роулинсона метод расчета теплоемкости жидкостей 150, 161 Брока и Берда метод расчета поверхностного натяжения чистых жидкостей 518 Брокау метод расчета [c.581]

Хаггенмахера метод расчета ДЯо 174 Хакима и др. метод расчета поверхностного натяжения чистых жидкостей 518 [c.591]

П.-а. в, изменяют поверхностные св-ва в-в (см. Поверхностные явления) и применяются в качестве смачивателей (см. Смачивание), фтолационных реагентов, пенообразователей, дис-пергаторов — понизителей твёрдости, пластифицирующих добавок, модификаторов кристаллизации и др. ПОВЕРХНОСТНОЕ ДАВЛЕНИЕ (плоское давление, двумерное давление), сила, действующая на единицу длины границы раздела (барьера) чистой поверхности жидкости и поверхности той же жидкости, покрытой адсорбц. слоем поверхностно-активного вещества. П. д. направлено в сторону поверхности чистой жидкости перпендикулярно барьеру. Определяется разностью поверхностных натяжений чистой жидкости и жидкости с адсорбц. мономолекулярным слоем. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ, термодинамич. характеристика поверхности раздела 2 фаз (тел), опреде ляемая работой обратимого изотермич. образования единицы площади этой поверхности. Измеряется в Дж/м или Н/м. В случае жидкой поверхности [c.551]

С этой целью была проведена вторая серия опытов на воде с добавками поверхностноактивного вещества (изоамилового спирта, мыльного раствора). В первой серии опытов, проведенной на чистой воде, поверхностное натяжение жидкости было равно о = 0,073Н/м. Добавка незначительного количества мыльного раствора привела к снижению поверхностного натяжения рабочей жидкости до 0,04 Н/м, что позволило оставить на прежнем уровне вязкость жидкости, а следовательно, и экспериментально исследованные пределы изменения числа Ке. Таким образом, в результате проведения второй серии опытов была получена кривая Нк/Ро = /(Гг), отличающаяся от ранее полученной и представленной на рис. 9,23 только величиной критерия Вебера. Ск>поставление этих двух кривых дано на рис. 9.24, из которого видна четкая зависимость параметра Нк/Во от критерия We. Снижение величины поверхностного натяжения приводит к росту критической высоты воронкообразования. Это означает, что моделирование условий воронкообразования в подпорных емкостях только по величине критерия в соответствии с рекомендациями [8, 10, 47] приводит к занижению критической высоты воронкообразования примерно на 20—30% для большинства нефтепродуктов и нестабильного конденсата, имеющих а =0,03 4-0,04 Н/м. [c.367]

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]

Поверхностное натяжение жидкостей измерено для многих чистых веществ и смесей (растворов, расплавов) в щироком интервале температур, давлений, составов жидкости и для различной природы граничной фазы. Для твердых тел измерения Стт и От сопряжены с большими трудностями. Одно из главных затруднений заключается в том, что работа образования новой поверхности твердого тела включает, как правило, дополнительные (необратимые) затраты на пластическую деформацию. Для измерения поверхностного натяжения жидкостей применяют различные методы [1, 2]. [c.331]

Свойства вещества, находящегося на границе раздела фаз н в объеме, различны. Например, значения свободной энергии, эи.тропии и удельного объема вещества некоторого тонкого слоя на rpanime раздела между жидкостью и ее насыщенным паром отличаются от соответствующих значений в объеме жидкости или пара. Свободную поверхностную энергию определяют, измерив силу, действующую на единицу длины (в чистых жидкостях эта сила вызывает натяжение), или давление, обусловленное натяжением поверхности раздела. В большинстве случаев, встречающихся на практике, свободная поверхностная энергия нпчтожномала по сравненню со свободной энергией всей системы. Известно, что любая система находится в состоянии равновесия, когда ее свободная энергия минимальна. Свободная поверхностная энергия есть часть свободной энергии системы, поэтому [c.265]

За областью чисто однофазного течения жидкости 1 (или 1) следует испарительная область //, которая В1<лючает в себя участки с поверхностным кипением 2 и объемным кипением насыщенной жидкости 3—5< -Область канала с объемным кипением содержит участки эмульсионного 3, снарядного 4 и дисперсно-кольцевого 5 режимов течения. В эмульсионном режиме жидкость насыщена мелкими паровыми пузырьками. С увеличением паросодержания некоторые из них сливаются, образуя крупные пузыри-снаряды, отделенные от стенок трубы тонким слоем жидкости. Повышение давления и соответственно снижение поверхностного натяжения из-за сближения плотностей фаз приводят уже при давлении р > 3,0 МПа к резкому уменьшению длины снарядов [2.1]. При р = 13,0 МПа, по данным [2.4], снарядный режим вообще не наблюдается. С увеличением иаро-содержания, когда обе фазы по порядку величины расходного объемного содержания в потоке близки друг к другу, происходит слияние крупных [c.41]

В равновесных системах твердая и контактир>тощая (разы еще до начала контакта близки к химическому равновесию, например, контакт чистой жидкости с чистым твердым телом при отсутствии взаимной растворимости и образования растворов и химических соединений К их числу можно отнести системы, в которых жидкость имеет низкое поверхностное натяжение (вода, органические вещества), основной процесс в таких системах - изменение площади контакта. [c.98]

В случае многофазных систем необходимо учитывать важную роль поверхностных явлений в рассматриваем мых процессах Так, при наличии домикроскопических зародышей для возникновения процессов кавитации или кипения необходимо преодолеть очень большие силы поверхностного натяжения. Как известно, чистая дегазированная жидкость может выдержать очень высокие по--верхностные натяжения или значительный перегрев без образования пузырей Первоначально это было показано Харвеем [2], а затем Пизом и Блинксом [3], Харвей на несколько минут подвергал действию давления порядка 700 г/сл 2 образцы аэрированной воды. При этом воЗ душные зародыши переходили под действием давления в раствор, и когда его вновь приводили к атмосферному давлению, кавитации в нем не возникало даже при таких поверхностных натяжениях, которые легко сопровождались кавитацией до сжатия раствора. Растворы вода — воздух, предварительно подвергнутые действию высокого давления, допускают перегрев на 80° С без кипения. [c.227]

Из теории ясны те требования, которые необходимы для образования пузырей пара внутри жидкости при различных степенях перегрева, но практическая реализация таких условий требует необычных способов кипячения воды. Требования состоят в том, чтобы жидкость нагревать медленно и равномерно по всему объему, не допуская того, чтобы в жидкости у стенок сосуда возникал очень больщой перепад температуры. Кроме того, поверхность стенок сосуда должна быть чистой и без царапин или впадин. В случае возникновения очень больших градиентов температуры все пузыри образуются либо в очень тонком пограничном слое, примыкающем к стенкам, либо фактически на твердых поверхностях сосуда. Таким образом, в случае нагревания сосуда с водой бунзеновской горелкой большая часть пузырей образуется на дне сосуда, быстро поднимается через тепловой слой и перемешивается с основной массой жидкости. Таким путем создаются условия, близко воспроизводящие условия динамического равновесия многих больших пузырей внутри жидкости. И действительно, когда пузыри растут, они поднимаются в более холодные области жидкости, находящиеся над тепловым пограничным слоем, и скорость их роста уменьшается до такого значения, при котором пузыри можно считать находящимися в динамическом равновесии с жидкостью. Так как эти пузыри очень велики, силы поверхностного натяжения пренебрежимо малы, следовательно, давление пара внутри пузыря очень близко к внешнему давлению в жидкости, которое для воды, нагреваемой в сосуде в лабораторных условиях, равно атмосферному давлению. Таким образом, температура кипящей воды [c.238]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...