простая формула поверхностного натяжения

В настоящей статье и в статье предлагается вывести теоретическую зависимость поверхностного натяжения от температуры из теории «распаковки молекул», сравнить с эмпирическими зависимостями и определить границы и условия применимости теоретической формулы.

[ ] Вывод теоретической зависимости из теории «распаковки молекул»

Далее представлено следствие данной теории и , связанное с влиянием температуры на поверхностное натяжение вещества.

масса одной молекулы жидкости, кг;

N число Авогадро, кмоль-1 ;

M молекулярная масса, кг/кмоль;

U внутренняя энергия жидкости, Дж/кг;

T температура, K;

универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль * K);

плотность жидкости, кг/ м3; плотность пара, кг/ м3;

где r теплота парообразования, Дж/кг;

или через внутреннюю энергию U:

В первом приближении формулу для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости можно записать через удельную теплоту парообразования как:

Теории, основанные на геометрическом моделировании испарения вещества и подтвержденные обработкой экспериментальных справочных данных, доказали сущность физической природы поверхностного натяжения. К этим теориям относятся теория «распаковки молекул», опубликованная Г. Хайдаровым в 1983 году и теория «салями метода», опубликованная Виктором Ф. Вайскопфом (Victor F. Weisskopf) в 1985 году. Обе эти теории базируются на одном принципе: при испарении молекул вещества происходит разрыв связей каждой молекулы с соседними по всем шести направлениям осей координат (х, -x, y, -y, z, -z), а при изучении поверхностного натяжения молекул вещества происходит разрыв связей с одного из шести направлений, перпендикулярного поверхности разрыва. Разница двух вышесказанных теорий состоит в небольшой разнице в геометрических интерпретациях процессов испарения (и поверхностного натяжения) и в областях применения данных теорий. В теории 1983 года, кроме общей концепции была еще опубликована конечная формула для расчета поверхностного натяжения для веществ, подтвержденная справочными данными для 64 веществ при температурах от -253 до +200 градусов Цельсия.

[ ] История вопроса

Теоретически доказано представление поверхностного натяжения, как части внутренней энергии (Научное изложения в статьях и . Реферат второй статьи опубликован на английском языке в марте 2011 года ). В качестве результата предложена теоретическая модель и установлена теоретическая расчетная формула поверхностного натяжения от температуры. Данная зависимость подтверждается расчетом экспериментальных данных из справочника теплофизических свойств.

Из текста статьи "Вывод теоретичекой зависимости поверхностного натяжения от температуры из теории «распаковки молекул» " опубликованной в журнале «Диалоги о науке» 2, 2011, с.33-38. Автор исходного текста Хайдаров Геннадий Гасимович.

Материал из Викиучебника

Влияние температуры на поверхностное натяжение

Влияние температуры на поверхностное натяжение Викиучебник