Что такое поверхность раздела фаз
Поверхность раздела фаз
Поверхность раздела может иметь сложную конфигурацию (например, в случае газожидкостной эмульсии) и физически представляет собой тонкий переходный слой. Частицы вещества, образующие поверхностный слой, находятся в особых условиях, вследствие чего поверхность раздела обладает свойствами (например, поверхностным натяжением), не присущими веществу, находящемуся в глубине фазы. В каждой из контактирующих фаз на некотором расстоянии от поверхности раздела свойства фазы отличаются от её свойств в объёме.
Если поверхность раздела плоская, условием механического равновесия фаз является равенство давлений в обеих сосуществующих фазах. На искривлённой поверхности раздела возникает добавочное давление, направленное в сторону той фазы, по отношению к которой поверхность вогнута. Иначе говоря, при механическом равновесии давление больше в той фазе, которая отделена от другой фазы вогнутой поверхностью раздела. Разность давлений, возникающая по обе стороны искривленной поверхности флюида, носит название капиллярного давления (лапласова давления). Оно зависит от кривизны поверхности и от поверхностного натяжения (см. Формула Лапласа).
Если поверхность раздела фаз подвижна, то она под влиянием поверхностного натяжения стремится к форме, имеющей минимальную площадь поверхности. Этим объясняется сферичность поверхности мыльных пузырей, пузырьков газа в жидкости или капель одной жидкости в другой.
Особенности условий равновесия на искривленных поверхностях лежат в основе капиллярных явлений.
Процессы, происходящие на поверхности раздела фаз и в межфазовом поверхностном слое, относят к поверхностным явлениям.
Коллоидная химия. Шпаргалка
Данное издание создано в помощь студентам вузов, которые хотят быстро подготовиться к экзаменам и сдать сессию без проблем. Пособие составлено с учетом Государственного образовательного стандарта.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Коллоидная химия. Шпаргалка предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
10. Поверхность раздела фаз. Свободная поверхностная энергия. Поверхностное натяжение. Адсорбция
Свойства участка фазы, примыкающего к поверхности раздела фаз, отличаются от свойств фазы в объеме: частицы на поверхности каждой фазы образуют особую поверхностную фазу, свойства которой отличаются от свойств внутренних областей фазы. Частицы на поверхности находятся в другом окружении по сравнению с частицами, находящимися в объеме фазы, т. е. взаимодействуют как с однородными частицами, так и с частицами другого рода. Поэтому средняя энергия gs частицы на поверхности раздела фаз отличается от средней энергии такой же частицы в объеме фазы gv (причем энергия частицы на поверхности может быть как больше, так и меньше энергии частицы в объеме). Характеристикой поверхностной фазы является поверхностная энергия Gs — разность средней энергии частицы, находящейся на поверхности, и частицы, находящейся в объеме фазы, умноженная на число частиц на поверхности Ns:
Очевидно, что общая величина поверхностной энергии фазы будет определяться величиной ее поверхности S. Поэтому для характеристики поверхности раздела, отделяющей данную фазу от другой вводится понятие поверхностного натяжения δ — отношение поверхностной энергии к площади поверхности раздела фаз:
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Коллоидная химия. Шпаргалка предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Смотрите также
Философия. Конспекты + Шпаргалки. Две книги в одной!
Группа авторов, 2012
Гражданское право. Часть первая. Краткий курс
Коллектив авторов, 2016
Психология. Полный курс
Татьяна Петровна Ритерман, 2010
Статистика. Ответы на экзаменационные билеты
Ангелина Витальевна Яковлева, 2009
Ценные бумаги. Ответы на экзаменационные билеты
Надежда Новикова, 2009
Уголовный процесс. Шпаргалка
Михаил Белоусов, 2009
Бухгалтерское дело. Ответы на экзаменационные вопросы
Учебное пособие по органической химии. Часть 1. Алифатические соединения
Политология. Вопросы и ответы
Теория организации. Ответы на экзаменационные билеты
Сергей Викторович Загородников, 2009
Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий
Экономический анализ деятельности предприятия. Ответы на экзаменационные вопросы
С. С. Степанова, 2009
Ответы на экзаменационные вопросы по арбитражному процессуальному праву
поверхность раздела фаз
Смотреть что такое «поверхность раздела фаз» в других словарях:
поверхность раздела фаз — Граничная поверхность между различными фазами вещества [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики науки технические другие EN interface DE Phasenscheidefläche FR interface … Справочник технического переводчика
ПОВЕРХНОСТЬ РАЗДЕЛА ФАЗ — граничная поверхность между различными фазами вещества (Болгарский язык; Български) гранична повърхност на фази (Чешский язык; Čeština) plocha fázového rozhraní (Немецкий язык; Deutsch) Phasenscheidefläche (Венгерский язык; Magyar) fázishatár… … Строительный словарь
поверхность раздела фаз (двухфазного потока) — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN interface region … Справочник технического переводчика
поверхность раздела — Граница между любыми двумя фазами. Среди трех фаз (газ, жидкость и твердое тело) имеются пять типов поверхностей раздела: газ жидкость, газ твердый материал, жидкость жидкость, жидкость твердый материал и твердый материал твердый материал.… … Справочник технического переводчика
Поверхность раздела — Interface Поверхность раздела. Граница между любыми двумя фазами. Среди трех фаз (газ, жидкость и твердое тело) имеются пять типов поверхностей раздела: газ жидкость, газ твердый материал, жидкость жидкость, жидкость твердый материал и твердый… … Словарь металлургических терминов
Граница раздела фаз полимерного клеевого соединения — Поверхность контакта между полимерным клеевым швом и субстратом. см. ГОСТ 28780 2004. КЛЕИ ПОЛИМЕРНЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 28780 2004. КЛЕИ ПОЛИМЕРНЫЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ … Словарь ГОСТированной лексики
Поверхность (физика) — У этого термина существуют и другие значения, см. Поверхность (значения). Поверхность (англ. surface) граница раздела двух фаз (твёрдого тела, жидкости, газа)[1]. Описание Для твёрдого тела характер межатомных сил на поверхности отличается… … Википедия
поверхность — Термин поверхность Термин на английском surface Синонимы Аббревиатуры Связанные термины атомно силовая микроскопия, десорбция, дифракция медленных электронов, коллоидная химия, сканирующая туннельная микроскопия, поверхностная релаксация,… … Энциклопедический словарь нанотехнологий
ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ — одновременное существование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе: жидкости со своим насыщенным паром, воды и льда при темп ре плавления, двух несмешивающихся жидкостей (смесь воды с триэтиламином), отличающихся концентрациями. В … Физическая энциклопедия
Коллоидная химия. Шпаргалка
Данное издание создано в помощь студентам вузов, которые хотят быстро подготовиться к экзаменам и сдать сессию без проблем. Пособие составлено с учетом Государственного образовательного стандарта.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Коллоидная химия. Шпаргалка предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
11. Термодинамическое описание разделяющей поверхности
Для нахождения последнего необходимо рассмотреть изменение концентрации компонента системы вдоль нормали, направленной из одной фазы в другую. В реальных системах данное изменение выражается функцией С (x), которая представляет собой кривую и имеет постоянные величины в глубине фаз. В идеализированной системе данная функция представлена двумя прямыми, доходящими до разделяющей поверхности. Состав поверхностного слоя будет выражен формулой:
где ni s — избыток количества вещества в поверхностном слое; xb и xa — объемы разделяемых фаз;
C b и C a — концентрация вещества в реальной и идеализированной системах; s — площадь поверхности раздела.
Итак, параметр ni s выражает избыток компонента, связанный со «сгущением» интенсивного параметра в области поверхностного слоя, — концентрации С. Аналогично в виде избытков выражаются все термодинамические функции поверхностного слоя. Так, энергия поверхностного слоя определяется как разность ее значений в реальной и идеализированной системах:
Члены правой части этих выражений различаются тем, что U α и U β являются полными количествами энергии в двух объемных фазах, а U s представляет собой поверхностный избыток.
Аналогичные выражения записывают для других термодинамических функций: энтальпии, энтропии свободных энергий Гельмгольца и Гиббса.
Достоинством данного метода описания поверхностного слоя является отсутствие необходимости уточнения его границ. Функции, выражающие избытки, являются инвариантными в отношении толщины поверхностного слоя, однако они зависят от положения разделяющей поверхности.
где dU s — внутренняя энергия поверхностного слоя T s — температура разделяющей поверхности;
S s — энтропия поверхностного слоя; s — коэффициент пропорциональности, численно равный поверхностному натяжению; s — площадь поверхностного слоя; m s — химический потенциал поверхностного слоя; n s — состав поверхностного слоя.
Данное уравнение находят путем вычитания уравнений для двух объемных фаз из выражения для внутренней энергии U всей системы. Согласно теории Гиббса для плоского поверхностного слоя последнее уравнение справедливо при любом положении разделяющей поверхности; для искривленной поверхности к нему добавляются члены, связанные с кривизной.
Поверхность раздела
Смотреть что такое «Поверхность раздела» в других словарях:
поверхность раздела — Граница между любыми двумя фазами. Среди трех фаз (газ, жидкость и твердое тело) имеются пять типов поверхностей раздела: газ жидкость, газ твердый материал, жидкость жидкость, жидкость твердый материал и твердый материал твердый материал.… … Справочник технического переводчика
поверхность раздела — tarpfazinė riba statusas T sritis chemija apibrėžtis Fazių sąlyčio riba. atitikmenys: angl. dividing surface; interface; interphase; phase boundary; separation phase rus. граница раздела; межфазная граница; поверхность раздела; фазовая граница… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
поверхность раздела — skiriamasis paviršius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. interface; separation surface vok. Trennfläche, f; Zwischenfläche, f rus. поверхность раздела, f pranc. interface, f; surface de séparation, f … Fizikos terminų žodynas
поверхность раздела фаз — – конечный по толщине слой, состав и термодинамические характеристики которого отличны от тех, которые свойственны объемам граничащих фаз. Поверхности раздела фаз между двумя жидкостями или жидкостью и газом называют подвижными, а между твердым… … Химические термины
поверхность раздела фаз — Граничная поверхность между различными фазами вещества [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики науки технические другие EN interface DE Phasenscheidefläche FR interface … Справочник технического переводчика
поверхность раздела (в жидкости) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN interface … Справочник технического переводчика
поверхность раздела вода-нефть — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN water oil interface … Справочник технического переводчика
поверхность раздела между жидкой и паровой фазами — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN liquid vapor interfaceliquid vapour interface … Справочник технического переводчика
поверхность раздела между жидкой плёнкой и ядром кипения — (при уносе жидкости в кольцевом двухфазном потоке) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN film core interface … Справочник технического переводчика