30 декабря, 2012 
admin Институт физической химии АН СССР Москва
Обсуждается не рассмотренный Гиббсом случай перекрытия двух межфазных переходных слоев, основной результат которого — возникновение расклинивающего давления тонких прослоек. Рассматривается определение этой основной термодинамической характеристики тонких прослоек, никакая часть которых не обладает аддитивными свойствами объемных фаз. Дальнейшее развитие теории включает молекул яр но-статистическую трактовку расклинивающего давления, упрощающуюся, когда толщина прослойки существенно превышает межатомные расстояния и возможен макроскопический подход. Для реализации такого подхода используется исключение кулоновского и молекулярного взаимодействий путем сведения их к эквивалентным силам близкодействия на основе электромагнитного тензора натяжений Максвелла и теории дисперсионных сил Лифшица, Дзялошинского и Питаев — ского.
Дается пример упрощения, строгости и общности, достигаемых при расчете ионно-электростатической составляющей расклинивающего давления путем использования уравнения Гиббса—Дюгема, обобщенного введением электрических членов.
Указывается, что использование большого ансамбля Гиббса позволяет более строго и точно вычислять вероятность образования новой фазы, включая однозначный расчет предэкспоненциального множителя. Важный пример этого — вычисление вероятности вскипания перегретой жидкости, когда рост зародышевого пузырька определяется флуктуациями двух параметров — объема и давления в пузырьке. Оказывается, что по мере роста пересыщения наблюдается смена режимов вскипания, начиная от контролируемого скоростью парообразования и кончая режимом, когда контролирующим фактором становится вязкость жидкости.
ВВЕДЕНИЕ
За время, прошедшее с момента издания трудов Гиббса, стала предельно ясной широта области явлений, охваченных ими, и глубина, и мощь развитых им методов трактовки. При этом особенно достойна удивления общность этих методов, позволяющих не только разрабатывать на их основе те области капиллярности, которые трактованы самим Гиббсом, но и новые направления.
В настоящей статье мы хотели бы показать, во-первых, как используется термодинамический метод Гиббса для трактовки тонких слоев, никакая часть которых, в отличие от случаев, рассмотренных Гиббсом, не обладает свойствами объемной фазы. Показано, что в этом случае вследствие перекрытия межфазных переходных слоев возникает новый мир явлений, определяющий основные свойства дисперсных систем. Во-вторых, в статье указывается на применение большого ансамбля Гиббса, с одной стороны, и работы образования критического зародыша новой фазы, с другой, или строгого вывода вероятности образования новой фазы.
Опубликовано в рубрике 