Равновесные свойства полярных жидкостей вблизи границы раздела жидкость-газ

• Автор: Ковальчук, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Одесса
• Количество страниц: 120 c. : ил

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ ПОЛЯРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

2.1. Дипольное упорядочение молекул на поверхности жидкости

2.2. Диэлектрическая проницаемость

2.3. Поверхностное натяжение

2.4. Бинарная корреляционная функция в

полярных средах

2.5. Постановка задачи

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА УПОРЯДОЧЕНИЯ ДШОЛЬ-НЫХ МОМЕНТОВ МОЛЕКУЛ ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛЯРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

3.1. Анализ механизма переориентации молекул жидкости вблизи поверхности

3.2. Температурная зависимость скачка потенциала

3.3. Статистическая теория дипольного упорядочения молекул
3.4. Вычисление скачка потенциала в дипольном слое
4. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛЯРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
4.1. Расчет вектора поляризации
4.2. Определение напряженности максвелловского поля
4.3. Определение диэлектрической проницаемости вблизи поверхности
5. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ВКЛАДЫ В ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

5.1. Исследование внутренней энергии в
среднесферическом приближении
5.2. Оценка линейных по полю вкладов
ъ&>
5.3. Электростатические вклады в коэффициент поверхностного натяжения
5.4. Наследование теплоемкости в постоянном внешнем поле
5.5. Сравнение с данными машинного
эксперимента
6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

I. ВВЕДЕНИЕ
Поверхностные явления играют исключительно важную роль в различных областях науки и техники. Это связано прежде всего с тем, что на поверхности раздела фаз происходят фазовые переходы, определяющие течение атмосферных и технологических процессов, условия равновесия и возникновения потока вещества, энергии, импульса и т.п. Особенно важным представляется учет поверхностных явлений для систем с развитой поверхностью взаимодействия: аэрозолей, гидрозолей, пен, эмульсий, сыпучих материалов и т.д. /I/.
Поверхностная энергия и свойства поверхностного слоя являются одним из основных факторов, определяющих состояние дисперсных (коллоидных) систем. Образование коллоидных систем путем конденсации и диспергирования, слияние капелек или пузырьков в эмульсиях и туманах, устойчивость пен и эмульсий, коагуляция дисперсной фазы и многие другие процессы идут за счет изменения поверхностной энергии на границе раздела фаз /2/.
Исследование физико-химических превращений в двухфазных системах связано с рассмотрением межмолекулярных взаимодействий, которые определяют структуру и свойства поверхностей раздела.
Важное место в физике поверхностей отводится изучению процессов, протекающих на границе раздела фаз жидкость-газ. Исследование поверхностных явлений в системе полярная жидкость-воздух в определенных случаях требует знания электрических свойств пограничных слоев жидкости. Примером могут служить каталитические реакции, процессы, связанные с пыле- и газоочисткой, а также процессы тепло- и массообмена в электрических полях.
В последние годы получили развитие исследования по воздействию электрических полей на физические свойства жидкостей и их теплообмен /3/. Обнаружено активное влияние электрических полей

тленную ґг , стоящую в аргументе данной функции, удобно вектора , ка которые оператор дифференцирования не действует;
обозначить через *•* . Имеем;
Гг,. лГ Гл дгН*0ІГ-£і) . 2 днл(1?-?1)

(Є-г/)^Н/іІ-72і) = - «Ц'КР-Ц) , ЭКлОР-Щ)
ІЙ-І5І Ъг>
(Й-»1)Ц ((й'И')^) Нэ(1 О-г, О
/ (Эг/)2
После вшолнення дифференцирования, V следует положіть равным г2 . С учетом результатов (3.12) выражение (3.18) для
Р (б) перепишется в виде:
о (0)^,1 п*р.*^Р.. Г.,Г дН,(ІО->іі) (3.20)
Ч>Лп' Л5 ь'г О с’*2 — ' г >
|й-гл|‘ 9»*
В формуле (3.20) выделим поверхностные и объемные вклады. Поскольку
5кд(1Р-^|) _ _ ^ яь(1Й-)11),
Іб-ір| дг*2
то, выделяя полную производную в подынтегральной функции II используя теорему Остроградского-Гаусса, получим:
Є Сй>”.<■»-Д>
-5 рп-^ЫнЛ'й-?)!, (5-21)