Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
4. Адсорбцию веществ, самопроизвольно концентрирующихся на поверхности раздела фаз (уравнение Гиб-бса):
Г = —do/ф, (4)
где Г — удельная адсорбция (масса вещества, адсорбированного иа единице площади, моль/м2); р — химический потенциал этого вещества в фазе, из которой оио адсорбируется, Дж/моль. В случае разбавленных растворов
T = do ldc) el RT, (4а)
где с — молярная концентрация раствора, моль/м3;
5. Состояние адсорбционного слоя поверхностно-активного вещества на поверхности жидкости (уравнение Фрумкина—Фольмера):
сK + alA*)(A — b) = kT, (5)
где я=а0—о — двумерное (поверхностное) давление, Н/м; Oo и о—поверхностное натяжение чистой жидкости и жидкости при наличии адсорбционного слоя; а — константа (аналог константы Ван-дер-Ваальса), Дж-м2; А — площадь поверхностного слоя, приходящаяся иа 1 молекулу адсорбированного вешества, м2; Ь — собственная площадь этой молекулы, м2; k — константа Больцмана, Дж/К;
6. Электрокапиллярный эффект (уравнение Липп-мана):
-dc/dy = (6)
где ps — плотность поверхностного заряда, Кл/м2; ф — потенциал электрода, В;
7. Дифференциальную емкость двойного электрического слоя С, Ф:
330 C =rf2cM<p2. (7)
8. Равновесную форму (огранку) кристаллов (уравнение Гиббса—Кюри—Вульфа):
в1/А1==о,/Аап=... = O1M1, (8)
где о; — поверхностное натяжение грани кристалла; ft,— ее расстояние от центра кристалла;
9. Работу образования Wc критического зародыша прн образовании новой фазы (уравнения Гиббса), Дж. При гомогенном образовании:
а) конденсация пара при давлении P
Wc = Ie^V2MRT In PfP0)2, (9а)
где Vm — молярный объем жидкости, м3/моль; Po — давление насыщенного пара над плоской поверхностью жидкости; PIPo- относительное пересыщение;
б) кристаллизация из пересыщенного раствора концентрации с
Wc = 16ти3 V2J(3RT\nclc0f, (96)
где C0 — концентрация насыщенного (равновесного) раствора при данной температуре Т;
в) кристаллизация из расплава
Wc = 1 б™3 (VmTuJLAT)2, (9в)
где Гпл — температура плавления; Тпл—T=AT— переохлаждение; L — молярная теплота плавления, Дж/моль;
10. Идеальную (теоретическую) Рид и реальную Ррл, Н/м2, прочности твердых тел (уравнения Поляни—Смекала и Гриффитса):
Рш= (2ат?/о),/2; (IOa)
Ppa = (2с J-Ut)1'2, (106)
где E — модуль Юнга, Н/м2; б — межмолекулярное (межатомное) расстояние; I — длина зародышевой трещины, которая при напряжении Ppn начинает самопроизвольно расти;
11. Длину капиллярных волн % на поверхности жидкости (уравнение Кельвина):
о = Х3р/2ят2 — gl2 р/4тг2, (11)
где р — плотность жидкости, кг/м3; х — период колебаний, с; g — ускорение свободного падения, м/с2;
12. Упругость жидких пленок со слоем поверхностно-активного вещества (уравнение Гиббса):
Es = 2(dc/d In s), (12)
где Es- модуль упругости пленки, Н/м; s — ее площадь, м2;
13. Число Бонда Во, определяющее соотношение гравитационных и капиллярных сил:
Во = (Р'-Р") gP/c, (13)
где р' и р" — плотность жидкости и окружающей среды; I—характерный размер, например диаметр сосуда;
14. Число Вебера We, определяющее отношение сил инерции к капиллярным силам:
We = pv2ll о, (14)
где V — скорость течения.
Поверхностное натяжение жидкостей измерено для многих чистых веществ и смесей (растворов, расплавов) в широком интервале температур, давлений, составов жидкости и для различной природы граничной фазы. Для твердых тел измерения 0Т и Отж 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].
Необходимо подчеркнуть, что поверхностное натяжение большинства веществ очень чувствительно к наличию примесей в самой фазе и в граничной фазе. Поэтому измерения разных авторов даже одним методом обычно дают неодинаковые значения а для одних и тех же веществ. При отборе данных для настоящего справочника в большинстве случаев использовались сведения последних публикаций.
14.2. СЖИЖЕННЫЕ ГАЗЫ
331 Таблица 14.1. Поверхностное натяжение водорода и его изотопов, мН/м, в зависимости от температуры Т, К [5]
Нормальный водород
20,55 20,86 21,51 22,07 22,10 22,21 22,59 23,23 24,14 24,63 25,04 25,33 25,83 26,27
26.69 26,99 27,32
27.70 28,46
29.00 29,40 29,59
30.01 30,45 30,53 30,96 31,06 31,58 31,95
1,844 1,729 1,638 1,629 1.616 1,547 1,437
1,129 1,084
0^929 0,857 0,811 0,758
0,'578 0,498 0,438 0,410 0,351 0,289 0,281 0,226 0,210 0,149 0,107
Нормальный дейтерий K-D2
20,57 20,96 21,00 21,64 22,08 22,28
22.91 22,95 23,35 23,61 24,30 24,95
25.50
25.92
26.52 27,28 27,33 28,43 29,00 29,95 30,87 31,47 32,95
33.93
34.51
34.53 35,14 35,50 35,93 36,32 36,70
3,437 3,346 3,338 3,201 3,127 3,062 2,930 2,924 2,839 2,777 2,634 2,493 2,375 2,275 2,159
1І973 1,743 1,621 1,428 1,240 1,119 0,824 0,637 0,538 0,531 0,425 0,364 0,294 0,235 0.181
