О НЕКОТОРЫХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ МАЛЫХ КАПЕЛЬ

  • Серго Шотович Рехвиашвили
  • Елена Владимировна Киштикова
  • Аслан Артурович Сокуров
Ключевые слова: размерная зависимость поверхностного натяжения, равновесные капиллярные поверхности, лежащая капля, уравнения Башфорта-Адамса

Аннотация

С помощью метода разделяющей поверхности Гиббса получена формула, которая определяет зависимость поверхностного натяжения от кривизны границы раздела фаз в двухфазной системе. Известная формула Толмена является частным случаем полученной формулы. Рассмотрена задача о лежащей капле. Получен аналог уравнения Башфорта-Адамса с учетом зависимости поверхностного натяжения от кривизны поверхности и проведено его численное решение. Показано, что если размер капли не так велик по сравнению с толщиной поверхностного слоя (случаи микро- или нанокапель), то зависимость поверхностного натяжения от кривизны будет играть существенную роль.

Литература

1. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л.: Химия, 1967. 388 с.
2. Оно C., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения. М.: Издательство иностранной литературы, 1963. 284 с.
3. Роулинсон Дж., Уидом Б. Молекулярная теория капиллярности. М.: Мир, 1986. 376 c.
4. Рехвиашвили С.Ш., Киштикова Е.В. О размерной зависимости поверхностного натяжения // ЖТФ. 2011. Т.81. №1. С.148-152.
5. Ермаков Г.В., Семенова Н.М. В сб.: Фазовые превращения и неравновесные процессы. Свердловск. 1980. С.81-84.
6. Федоров В.Б., Малюкова Л.В. Термодинамическая оценка минимального размера конкурирующей фазы // ДАН. 1986. Т.288. №3. С.673-678.
7. Jenkovzky L.L., Kampfer B., Sysoev V.M. Bubble free energy in first-order phase transition. Kiev: Ukrainian Academy of Sciences, Institute for Theoretical Physics, preprint ITP-92-51E, 1992. 8 p.
8. Ермаков Г.В., Липнягов Е.В. В сб.: Метастабильные состояния и фазовые переходы. Екатеринбург: УрО РАН. 1997. С.100-110.
9. Рехвиашвили С.Ш., Киштикова Е.В. О температуре плавления наночастиц и наноструктурных веществ // Письма в ЖТФ. 2006. Т.32. №10. С.50-55.
10. Магомедов М.Н. Изучение межатомного взаимодействия, образования вакансий и самодиффузии в кристаллах. М.: Физматлит., 2010. 544 с.
11. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979. 568 с.
12. Русанов А.И., Прохоров В.А. Межфазная тензиометрия. СПб: Химия, 1994. 400 с.
13. Джейкок М., Парфит Дж. Химия поверхностей раздела. М.: Мир, 1984. 269 с.
14. Tolman R.C. The effect of droplet size on surface tension // J. Chem. Phys. 1949. V.17. N3. P.333-337.
15. Minoru Miyahara, Hideki Kanda, Tomohisa Yoshioka, Morio Okazaki. Modeling Capillary Condensation in Cylindrical Nanopores: A Molecular Dynamics Study // Langmuir. 2000. V.16. N.9. P.4293-4299.
16. Щербаков Л.М. Общая теория капиллярных эффектов II рода. // Исследование в области поверхностных сил. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С.28-37.
Выпуск
Раздел
Естественные науки