Уравнения (32) и (33) справедливы при произвольном положении математической поверхности Z — 0. Интегралы у, Г, т) и K меняются при каждом выборе разделяющей поверхности так, чтобы уравнения (32) и (33) оставались справедливыми. Таким образом, выбор положения этой поверхности — исключительно вопрос удобства; следуя Гиббсу, мы хотим выбрать ее так, чтобы упростить вид макроскопических граничных […]
Архивы рубрики ‘СОВРЕМЕННАЯ ТЕОРИЯ КАПИЛЛЯРНОСТИ’
МОДЕЛЬ МЕЖФАЗНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Уравнения (24) и (25) являются общими для любой плоской межфазной области между двумя несжимаемыми ньютоновскими жидкостями, если только к описанию локальных свойств применимо условие аксиальной симметрии. В частности, они тогда должны быть справедливыми для любимой модели, используемой специалистами по макроскопической динамике жидкости, а именно: бесконечно тонкая межфазная поверхность. В такой поверхности локальные свойства меняются скачком […]
БАЛАНС ИМПУЛЬСА
Если мы пренебрегаем силой тяжести и другими массовыми силами, дифференциальное уравнение переноса импульса в какой-либо точке двухфазной системы имеет вид Dv ~ (13) Где оператор dldt обозначает субстанционную производную. Так как наша система несжимаема, то уравнение непрерывности дирамики жидкости указывает на равенство: dpldt = О, и, следовательно, р и dldt в уравнении (13) можно переставить. […]
ТЕНЗОР ДАВЛЕНИЙ
Начнем исследование с выбора маленького межфазного слоя, математические границы которого движутся вместе с жидкостью в обычном гидродинамическом смысле. Рис. 2 надо представить себе математически вырезанным из середины рис. 1. Толщина Az мала в лабораторной шкале, но достаточно велика в. микроскопической, так что верхняя поверхность (в дальнейшем называемая «потолком») лежит далеко внутри области, где преобладают свойства […]
ЗАДАЧА МАКРОСКОПИЧЕСКОЙ ГИДРОДИНАМИКИ
Я ограничу обсуждение задачами, связанными с плоскими межфазными поверхностями. Такие, поверхности, конечно, не являются единственными, представляющими экспериментальный интерес, но более общий подход неизбежно потребовал бы введения криволинейной системы координат, а усиление строгости сопровождалось бы соответствующим усложнением обозначений и проигрышем в интуитивном понимании читателем физической ситуации. Следовательно, межфазная поверхность на рис. 1 является не только плоской […]
ИЗБЫТОЧНЫЕ КАПИЛЛЯРНЫЕ СВОЙСТВА ПЕРЕНОСА
В этой статье я хочу показать, что методы, предложенные Гиббсом для статической межфазной поверхности, можно распространить на движущиеся межфазные поверхности. При этом неизбежно вводятся новые макроскопические свойства двухфазной системы. Например, статическая объемная жидкость может быть термодинамически описана такими свойствами, как плотность, гидростатическое давление, внутренняя энергия и т. д. Но если жидкость движется, мы должны ввести […]
ВВЕДЕНИЕ
Среди многочисленных вопросов, рассмотренных Гиббсом в термодинамической теории капиллярности, работа [1 ] должна была показать, что тонкая, но молекулярно диффузная межфазная область между двумя объемными жидкими фазами может быть моделирована таким образом, что ее вклад в термодинамические свойства двухфазной системы выражается в терминах избыточных величин. Например, если Q — некоторая экстенсивная термодинамическая величина, характеризующая двухфазную […]
ПОВЕРХНОСТНАЯ ВЯЗКОСТЬ КАК КАПИЛЛЯРНОЕ ИЗБЫТОЧНОЕ СВОЙСТВО ПЕРЕНОСА
Ф. Ч. Гудрич Кларксоновский технологический колледж Потсдам, Нью-Йорк, 13676 Показано, что математический метод Вилларда Гиббса, предложенный им для рассмотрения проблем капиллярной термодинамики, применим также к проблемам капиллярной гидродинамики. Введение разделяющей поверхности Гиббса в движущуюся жидкую межфазную поверхность служит для прояснения граничных условий, общепринятых в настоящее время при интерпретации экспериментальных результатов и для интерпретации коэффициентов поверхностной […]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Очень трудно исчерпать тему этой статьи и можно сказать, что в каждом разделе мы ограничились лишь примерами, хорошо демонстрирующими развитие термодинамики поверхностных явлений. Значительные успехи достигнуты также в термодинамике адсорбции, смачивания, нуклеации, электродных процессов и в других областях. Кроме того, мы почти не касались неравновесной термодинамики, которая также является новым направлением, все более захватывающим и […]
Термодинамика процессов поверхностного разделения
Процессами поверхностного разделения называют такие процессы разделения веществ, которые основаны на разнице составов поверхностного слоя и объемных фаз. Эти процессы широко применяют для разделения сложных смесей. Помимо адсорбционной хроматографии, значительное развитие получили и другие методы поверхностного разделения, в частности методы пенного разделения (см., например, [67—70]). Непрерывно и равновесно протекающие процессы поверхностного разделения аналогичны открытым фазовым […]