ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРИ НА ПОВЕРХНЕВИЙ НАТЯГ

Температура істотно впливає на поверхневий натяг рідин. Залежність поверхневого натягу від температури для багатьох рідин в першому наближенні лінійна:

де c7q - поверхневий натяг при 298 К; а - температурний коефіцієнт поверхневого натягу (емпірична постійна); Т - температура.

Температурний коефіцієнт поверхневого натягу - це похідна поверхневого натягу по температурі: . темпера

турний коефіцієнт поверхневого натягу є позитивною величиною: підставляючи позитивну величину температурного коефіцієнта в рівняння для оу, бачимо зниження поверхневого натягу з температурою. Розмірність температурного коефіцієнта поверхневого натягу в системі СІ визначається як

Значення коефіцієнта а рідин наводяться в довідниках фізико-хімічних величин. Для багатьох рідин він лежить в межах 0,10-0,15 мДж / (м 2 -К), наприклад, у води температурний коефіцієнт поверхневого натягу дорівнює 0,1541 мДж / (м 2 -К).

Знаючи температурний коефіцієнт поверхневого натягу, можна розрахувати питому енергію міжфазної поверхні індивідуальної рідини при будь-якій температурі зі співвідношення: G ^ - <т.

Ентропійний внесок в поверхневу енергію забезпечений тепловими змінами, тобто , тому повна питома поверхнева

енергія системи дорівнює:

Визначимо повну поверхневу енергію 5-10 3 кг емульсії бензолу у воді з концентрацією 75% (мас.) І дисперсністю 210 6 м 1 при температурі 313 К. Щільність і поверхневий натяг бензолу при цій температурі рівні, відповідно, 858 кг / м 3 і 32,0 * 10 " 3 Дж / м 2 , температурний коефіцієнт поверхневого натягу бензолу становить 1,3 -10 4 Дж / (м 2 К).

Повна поверхнева енергія може бути визначена як питома енергія U s , помножена на величину поверхні за рівнянням:

в котрому

Для повної енергії отримуємо розрахункове рівняння:

в якому невідомою виявляється поверхню крапель бензолу s . Для її знаходження визначимо масу бензолу: m = 5 -10 3 0,75 = 3,75 • 10 _3 кг.

Розраховуємо поверхню крапель бензолу s за формулою s = 3 D m .

Р

Підставами числові значення:

Остаточно обчислюємо необхідне значення:

U = 32,0-10 -3 + (313 - 298) -1,3 • 10 -4 -26,2 = 32,0 10 _3 + 1,95-10 -3 -26,2 =

= 889,5. Розмірність отриманої величини [? /] = [Сг] ф] = Дж.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >