Теория - капиллярность
Cтраница 3
То, что искомая форма резервуара должна в точности совпадать о формой покоящейся капли, можно было предвидеть, если учесть, что поверхностное натяжение жидкости является постоянным, а давление внутри капли изменяется по гидростатическому закону. Ввиду этого полученные выше уравнения по существу являются уравнениями теории капиллярности, где они достаточно хорошо исследованы. В частности, уравнение (2.74) было получено Лапласом и обычно связывается с его именем. [31]
В их числе необходимо назвать труды Лапласа ( 1806, теория капиллярности), Гиббса ( 1878, правило фаз, теория поверхностных явлений), Рэлея ( 1871, теория рассеяния света), Эйнштейна ( 1905, теория броуновского движения, теория вязкости суспензий), Смолуховского ( 1906, теория броуновского движения) и др. Работы Перрена ( 1908) и Сведберга ( 1912) экспериментально обосновали молекулярное строение вещества и теорию Эйнштейна-Смолуховского, а при помощи ультрамикроскопа Зигмонди ( 1903) удалось непосредственно наблюдать мельчайшие частицы в коллоидных растворах. [32]
Кроме указанного деления, механика может быть подразделена и на основании представления о физическом состоянии движущихся тел и вместе с тем по степени большего или меньшего отвлечения от реальных физических условий. Так различают: 1) механику материальной точки; 2) механику идеально твердых тел ( неизменяемых систем); 3) механику идеальных жидкостей ( гидростатику и гидродинамику); 4) механику идеальных газов ( аэростатику и аэродинамику); 5) механику упругих тел ( теорию упругости, включающую учение о волнах и теоретическую акустику); 6) механику поверхностей раздела ( теорию капиллярности); 7) статистическую механику. [33]
 |
Уменьшение веса битумно-угольной смеси во время нагревания. [34] |
В порах твердого тела жидкость, смачивающая это тело, образует вогнутые мениски. Чем уже поры, тем больше кривизна мениска и, следовательно - тем меньше упругость пара жидкости над ними. В теории капиллярности установлена соответствующая количественная связь ( уравнение В. [35]
Пена напоминает пчелиные соты. В местах, где стенки пены соединяются, образуются углы с сильно вогнутой поверхностью. По теории капиллярности давление жидкости на участках с сильно вогнутой поверхностью понижено, что вызывает приток жидкости от плоских к вогнутым участкам. В результате пленка утончается. Пленка как бы вытекает через плоский капилляр, образованный слоями пенообразователя. Пенообразователь замедляет стекание жидкости к углам, обусловливает высокую поверхностную вязкость пленки и ее структурно-механическую прочность. Адсорбционные слои пенообразователя образуют с водой два двойных электрических слоя или гидратные слои. [36]
Позднее снова вернулся к физике и математике. Он опубликовал ряд работ по теории капиллярности и установил закон, носящий его имя. [37]
В России основоположником коллоидной химии был киевский профессор И. Б. Борщов, в классической работе которого О свойствах и строении коллоидов, участвующих в образовании растительных и животных организмов ( 1869) четко сформулированы положения о сложности состава коллоидных частиц и значении связанной ими воды для сцепления частиц. Позднее важные работы провели И. Громека ( 1879, развитие теории капиллярности), Н. Н. Любавин и А. П. Сабанеев ( 1890, криоскопические определения размеров коллоидных частиц), Ф. Н. Шведов ( 1889, изучение упруго-пластических свойств растворов желатины) и др. Д. И. Менделеев уже в 1871 г. указал, что вопросы коллоидной химии должно считать передовыми и могущими иметь большое значение во всей физике и химии и высказал идею о всеобщности коллоидного состояния. [38]
Томсон [94] предполагал, что адсорбционный катализ связан с капиллярностью и поэтому он представляет собой поверхностное явление. Опыты многих исследователей противоречат утверждению Томсона, показывая, что происходящие при катализе адсорбционные процессы не являются капиллярной конденсацией, так как наблюдающееся при этом изменение энергии значительно больше, чем изменение энергии в процессах конденсации, и во многих случаях сравнимо с энергией химических реакций. Томсон для объяснения катализа предложил теорию химической капиллярности. Согласно этой теории если толщина адсорбированного слоя д, а адсорбированное количество на единицу площади п, тогда, по уравнению Гиббса, концентрация реагентов в адсорбционном слое равна п / д и соответствует активной массе вещества. [39]
Остается лишь искать в различных случаях, какое значение следует придать показателю степени, чтобы учесть все факты. Именно по этому образцу Лаплас, например, построил свою изящную теорию капиллярности: он рассматривал ее как частный случай притяжения, или, как он говорит, всемирного тяготения, и никто не удивляется, находя эту теорию в одном из пяти томов Небесной Механики. Более близкий пример: Врио полагал, что он проник в последнюю тайну оптики, когда по-казал, что атомы эфира притягиваются обратно пропорционально шестой степени расстояния; и разве сам Максвелл не говорил, что атомы газа отталкиваются обратно пропорционально пятой степени расстояния. [40]
Сначала капля под действием кинетической энергии сплошной: среды вытягивается в цилиндр. Растяжение капли сопровождается увеличением ее поверхности с соответствующим повышением запаса поверхностной энергии. Капля становится неустойчивой и при достижении определенного соотношения между диаметром и длиной ( по теории капиллярности при / 3 14dKn) распадается на две ( иногда и больше, с образованием очень мелких капель) - капли меньших диаметров. В этом-заключается одна из причин полидисперсности получаемых эмульсий. [41]
Эта монография посвящена изучению вопросов разрешимости основных краевых задач для вырождающихся и неравномерно эллиптических и параболических уравнений второго порядка и исследованию дифференциальных и некоторых качественных свойств решений таких уравнений. К квазилинейным вырождающимся или неравномерно эллиптическим и параболическим уравнениям приводит изучение различных вопросов вариационного исчисления, дифференциальной геометрии и механики сплошных сред. К таким уравнениям приводят, например, некоторые нелинейные задачи теплопроводности, диффузии, фильтрации, теории капиллярности, теории упругости и др. К неравномерно эллиптическим уравнениям относятся уравнения, определяющие среднюю кривизну гиперповерх-ности в евклидовом и римановом пространствах, в том числе уравнение минимальных поверхностей. Уравнения Эйлера для многих вариационных задач оказываются квазилинейными вырождающимися или неравномерно эллиптическими. [42]
Его вывод позволяет интерпретировать капиллярное давление как изменение молекулярного давления в жидкости, что приводит к противоположному знаку АР. Относительно недавно, в 1958 г., Щербаков окончательно разъяснил этот остававшийся долгое время неясным момент в теории капиллярности. Он показал, что в выводе Лапласа неправильно отождествляются молекулярное и внешнее ( например, гидростатическое) давления. В действительности при новом состоянии равновесия, которое возникает в результате искривления поверхности, изменяется как внешнее, так и молекулярное давление. Эти изменения описываются двумя уравнениями того же типа, что и уравнение Лапласа. Капиллярное давление связано только с изменением внешнего давления, а чтобы можно было судить о соответствующем изменении молекулярного давления, нужно располагать методами его измерения. Следовательно, молекулярное давление, определяемое межмолекулярными силами и имеющее очень важное значение для молекулярно-кинетической теории жидкости, не может быть лзучено путем исследования капиллярных явлений в макрогетерогенных системах. Далее мы покажем, что это оказывается возможным только при исследовании свойств микрогетерогенных систем, например очень тонких слоев жидкости. [43]
Много ошибок было связано с непониманием необходимости однозначного определения положения разделяющей поверхности для получения правильного физического результата. Ошибки такого рода часто встречались при анализе зависимости поверхностного натяжения от кривизны поверхности; не избежал их даже один из столпов теории капиллярности - Баккер. [44]
 |
Профиль тороидального края пластинчатой мицеллы. [45] |
Страницы: 1 2 3 4