АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Закон Томсона (Кельвина), зависимость давления насыщенного пара от кривизны поверхности жидкости, капиллярная конденсация.

Закон Кельвина (Томпсона) определяет зависимость давления насыщенного пара от кривизны жидкости.

p_r≈ p₀*[1+2σV_m/(rRT)]

или приближённо , т.е. . Необходимо отметить, что для вогнутой поверхности давление насыщенного пара будет меньше, чем над плоской поверхностью, поэтому закон Кельвина примет вид: p₀/p_r=exp[2σV_m/(rRT)].

p_r (*индекс –r) – равновесное давление насыщенного пара, p₀ – давление насыщенного пара, σ – поверхностное натяжение капли, r – радиус капли, R – газовая постоянная, V_m – молярный объем жидкости, Т – температура. Из закона Томсона видно, что равновесное давление пара для капель жидкости тем выше, чем меньше радиус капель. Закон Томсона в приближённом виде применим практически во всех случаях, за исключением капель размерами, приближающимися к молекулярным.

Явление капиллярной конденсации состоит в том, что конденсация пара в тонких капиллярных порах твёрдых адсорбентов происходят при давлении меньших, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью жидкости (при условии смачивания конденсатом поверхности адсорбента). В соответствии с законом Томсона (Кельвина) чем меньше поры адсорбента, тем при меньшем давлении происходит конденсация.

Примеры: Капиллярная конденсация увеличивает поглощение (сорбцию) паров пористыми телами, в особенности вблизи точки насыщения паров. Капиллярная конденсация используется в промышленности для улавливания жидкостей тонкопористыми телами (сорбентами): при рекуперации (возвращение в производство) летучих растворителей в технологических процессах; для анализа геометрии порогового пространства сорбента и др. Большую роль капиллярная конденсация играет также в процессах сушки, удержания влаги почвами, строительными и др. пористыми материалами.

Отрицательное капиллярное давление может удерживать вместе смачиваемые жидкостью частицы, обеспечивая прочность таких структур. В случае несвязных пористых тел возможна их объемная деформация под действием капиллярных сил- так называемая капиллярная контракция. Капиллярная конденсация может быть причиной прилипания частиц пыли к твердым поверхностям, разрушения пористых тел при замораживании сконденсированной жидкости в порах. Для уменьшения эффекта капиллярной конденсации используют лиофобизацию поверхности пористых тел.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 1763 | Нарушение авторских прав