Расчетные методы определения коэфф. поверхностного натяжения

[Maryna]

Вот не поленилась залезть в учебник.
Наноразмер - это порядка 10-9, то есть это диаметр Вашей нанокапли. Толщина поверхностного слоя (свойства которого отличаются от объема жидкости и для которого вводят понятие поверхностного натяжения) также оценивается величинами таких порядков. Вопрос: поскольку Ваши объекты практически состоят только из поверхности (в принятых терминах), о каком объеме может идти речь? Что тогда Вы называете поверхностным натяжением, если у Вас отсутствует объем жидкости, в котором избыточная поверхностная энергия становится равной нулю?

[treygol]

А почему?

А ранее приведенное пояснение не "публикуемости" Вас чем то не устраивает ??? И почему ???

[treygol]

MPS
Очаровательной лисичке Алисе из Minsk.

Наверное, потому что если бы лично я в статьях такие формулировки использовала, старшие научные товарищи по лаборатории отметелили бы как следует.

А Вы попробуйте использовать. Не "отметелят".
С чего бы ГНС по лаборатории дискредитировать себя, уподобляясь в незнании mendel . Старшие научные товарищи по лаборатории потому и старшие и научные, поскольку им знать и уметь полагается.

Вот П.Л. Капица, в докладе на научной сессии, посвященной 250-летию Академии наук СССР - http://energyfuture.ru/energiyafizika - очень даже использует.
Цитата:
Используя вектор Умова-Пойнтинга, можно описывать даже процессы, когда энергия передается ременной передачей. ...
А это к вектору Пойнтинга:
Трансформацию энергии обычно можно рассматривать как происходящую в некотором объеме, в который через поверхность поступает один вид энергии, а выходит преобразованная энергия. ...
Вектор U оказывается весьма удобным для изучения процессов преобразования энергии. Впервые он был предложен в 1874 г. русским физиком Н.А. Умовым. Десятью годами позже такой же вектор для описания энергетических процессов в электромагнитном поле был дан Дж. Пойнтингом. Поэтому у нас принято называть его вектором Умова-Пойнтинга. ...

И далее ответы на Ваши вопросы.

Например: если диспергирование тепловое, то почему электровзрыв?

Потому что, уж если появляются вопросы - надо смотреть прикрепленные к сообщениям файлы. Там и схемы, и модели, и теория процессов, и ноу-хау. Повторяюсь словами.

Диспергирование жидкой фазы в генераторе потока нанокапель производится - тепловым взрывом. (см. схему, в ранее прикрепленных файлах к моим сообщениям о потоке нанокапель.)
Взрыв (материал из Википедии) - физический быстропротекающий процесс с выделением значительной энергии в небольшом объёме (по сравнению с количеством выделяющейся энергии), приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду и высокоскоростному расширению газов.
Тепловой взрыв (на установке) обеспечивается схемой подвода электрической энергии непосредственно в объем потока жидкой фазы. По закону Джоуля - Ленца (в том числе и в этом случае) энергия переменного электрического тока преобразуется в тепловую энергию (взрыва).
То есть, происходит - электровзрыв в объеме жидкой фазы. Электровзрыв - технический термин для технического процесса такого же, как и термин - электросварка.

Какие компоненты? В какую сторону изменяется натяжение? Почему происходит перераспределение? Это ПАВ? Это ПИВ?

Натяжение - это Ваш термин, я его не использую, для избежания (исторической) путаницы. Мной используется определение - избыточная энергия поверхностного натяжения (и более точно, коэффициент поверхностного натяжения) - как энергетическая характеристика поляризации молекул, атомов (их изотопов) вещества. Это величина различна, например для изотопов одного и того же вещества (как пример - водород, дейтерий, тритий). Известно (классика) и поэтому не буду детализировать, что в соответствии с принципами термодинамики - процесс самопроизвольно идут в сторону минимума избыточной энергии системы. Для гетерофазных систем, такой минимум энергии, связан с минимумом (избыточной) энергии на площади (границе) раздела фаз. Который в свою очередь определяется как минимумом геометрической площади, так и минимумом удельной энергии этой площади (коэффициент поверхностного натяжения). То есть физической (энергетической) характеристикой площади раздела фаз (поверхностным слоем вещества в данном случае). А поскольку, жидкая капля, всегда имеет многокомпонентный состав ее вещества. Кроме, может быть, гипотетического случая состава 100% одного изотопа в неком весьма низком температурном режиме. То в реальной, физической, капле должен происходить и происходит процесс перераспределения концентрации компонентов в поверхностном слое так, чтобы капля имела минимум избыточной энергии. Более детально, арифметика такого распределения концентрации компонентов состава капли, расписана в прилагаемых ранее к моим сообщениям файлам. Просто здесь потребовалось бы много места для описания, например с использованием (в том числе) и уравнения Кельвина.

Это как? Как векторы могут расеиваться?

Сначала рассеиваются нанокапли в специально (конструктивно) организованной зоне слияния нанокапель. (И опять детализировано в прилагаемых к сообщениям файлах.) В которой соударение нанокапель друг с другом происходит по неколлинеарным векторам направлений их движения. При соударении капли сливаются. Так вот если выделить площадь слияния капель как нормаль к направлению движения капли, то такие нормали (слияния) будут заполнять весь объем зоны слияния нанокапель. То есть, расположены нормали хаотично (не согласовано) в объеме зоны слияния.
При слиянии капель (коалесценции) - естественно их геометрическая площадь уменьшается. Следовательно, избыточная энергия поверхностного натяжения, эквивалентная изменению этой поверхности, должна выделятся в объем зоны слияния. Это выделение энергии переносится потоком электромагнитной энергии (вектором Пойнтинга). (Опять же прилагаемые ранее к сообщению файлы). Вот их то направления (в данном случае) неколлинеарны. То есть хаотичны. И энергия рассеивается в виде тепловой в объеме зоны слияния нанокапель. И наоборот, при коллинеарном слиянии, возникает согласованно направленный поток электромагнитной энергии, то есть электрический (постоянный) ток.

Про протонный ток и ядерный захват я вообще не поняла.

Не все сразу.
А вообще-то здесь.
Протонный ток - электрический ток, где носителями электрических зарядов - протоны.
Ядерный захват - ядерные реакции при которых ядра атомов "захватывают" (присоединяют) иные элементарные частицы и кванты.

Что-то пока мне это все банальный электрофорез напоминает.

Реакция мозга на новое знание, - ассоциация со знаемой Вами аналогией - электрофорезом.
А вообще-то, было бы интересно, чтобы с этого момента Вы рассказали подробней о электрофорезе, с параметрами переносимой энергии до 1000 ватт в секунду на квадратный миллиметр сечения потока.

Вот не поленилась залезть в учебник.

Это радует.

Вопрос: поскольку Ваши объекты практически состоят только из поверхности (в принятых терминах), о каком объеме может идти речь? Что тогда Вы называете поверхностным натяжением, если у Вас отсутствует объем жидкости, в котором избыточная поверхностная энергия становится равной нулю?

Я не называю - " поверхностным натяжением" - это Ваш термин.
Нанокапли (разве они мои ???) - не состоят (даже практически) - только из поверхности. Это опять Ваш термин. Мои модели нанокапли и прочая, - (опять же) в прилагаемых файлах к сообщениям. И они состоят из трех фаз - жидкое ядро капли, парогазовая фаза, в которой размещена нанокапля и поверхностный слой капли расположенный между этими двумя фазами. Поверхностный слой - это фаза вещества составленная поляризованными молекулами (с электрическими дипольными моментами согласованно направленными (нормально) к границе раздела фаз). Эти электрические дипольные моменты наведены нескомпенсированными молекулярными силами (притяжения и отталкивания) имеющими место всегда быть по границе раздела фаз. Вот эта суперпозиция электрических дипольных моментов по границе раздела фаз и есть избыточная энергия поверхностного натяжения (в данном случае).

Какое небо голубое... ©

Мы не сторонники "разбоя"... Я тоже, не сторонник "разбоя".

[Marxist]

И они состоят из трех фаз - жидкое ядро капли, парогазовая фаза, в которой размещена нанокапля и поверхностный слой капли расположенный между этими двумя фазами.

При таком размере капли -- 10-15 молекул -- разговор о жидкой фазе бессмысленен чисто терминологически.

[Maryna]

Во-первых, это не мои термины, а термины, принятые в настоящее время в научной и учебной литературе. Это сделано для того, чтобы люди не впадали в заблуждение из-за несовпадения понятий. В данной дискуссии такие заблуждения на каждом шагу, так что не знаю, есть ли смысл продолжать.
Электрофорез по определению - движение заряженных частиц дисперсной фазы под действием приложенного электрического поля. У Вас, по-моему, как раз это и есть.
На всякий случай, есть обратное явление возникновения электрического поля при движении заряженных частиц под действием гравитации.
Если Вы оперируете своими собственными терминами, не удивляйтесь, если Вас не понимают.
Про поверхностную энергию не обязательно было так подробно расписывать, это вузовский курс коллоидной химии , только так и не поняла, почему Вы решили, что компоненты двигаются именно к поверхности? Это происходит, как Вы справедливо заметили, лишь в том случае, если они понижают избыточную поверхностную энергию/поверхностное натяжение. Если нет, этот процесс невыгоден с точки зрения энтропии, и общая энергия системы будет повышаться. Они могут концентрироваться и в глубине капли (ПИВ), а могут и равномерно распределяться (индифферентные). Есть работы, где показано, как конкретные компоненты влияют на поверхностное натяжение? Известна их концентрация?
И все же, вектор - направленный отрезок/одномерный массив. Как он может рассеиваться? Суть понятна, но формулировки не соответствуют физическому смыслу используемых Вами терминов.

Ядерный захват - ядерные реакции при которых ядра атомов "захватывают" (присоединяют) иные элементарные частицы и кванты.

Насчет жидкой фазы согласна с Marxist'ом. Для небольшого количества молекул неприменимы законы статистики, следовательно, нельзя вводить понятие термодинамических функций, даваемое статистической термодинамикой (точный момент когда "можно", а когда "нельзя" довольно условный и сильно зависит от рассматриваемой системы). Но Вы используете классическую терминологию, значит, должны учитывать и ограничения применимости понятий.

[mendel]

Продолжаю цитировать классика:

при коллинеарном слиянии, возникает согласованно направленный поток электромагнитной энергии, то есть электрический (постоянный) ток.

Поток электромагнитной энергии - это, надо полагать, электромагнитная волна. Как известно, электромагнитная волна порождает в проводнике, через который проходит, переменный ток. Но чтобы электромагнитная волна порождала постоянный! Это, видимо, возможно только в "генераторе векторов".

[treygol]

Глупость. Волна переносит энергию и не переносит вещество. Электроны - вещество. Вектор Умова-Пойтинга показывает долю энергии, переносимую волной через единичную площадку за единицу времени в данном направлении.
Теперь постарайтесь применить это к электролизу.

Глупость ??? В первом приближении - вроде нет. Правда, одна фраза у Вас - избыточна. "Электроны - вещество." И зачем нам переносить вещество - электроны - в зону объемного электролиза? Там их вполне достаточно. Также как достаточно и протонов, которые нас, в данном случае работы генератора потока нанокапель интересуют больше - нас интересует протонный электрический ток. Необходимо и достаточно к протонам перенести поток электромагнитной энергии (потоком вектора Пойнтинга). И эта зона объемного электролиза (раствор электролита) - проводник электрического тока.
А теперь предоставим слово mendel .

Как известно, электромагнитная волна порождает в проводнике, через который проходит, переменный ток.

Вот видите mendel это знает. А Вы ???
А поскольку есть электрический ток в объеме раствора - значит, есть и электролиз (объемный, в данном случае).
И действительно, что показывает эксперимент.
1. Закон сохранения электрического заряда. При образовании электрического заряда в локальном объеме, осуществляется диаметрально противоположный вынос электрических зарядов одноименной электрической полярности потоками через границу локального объема. Закон сохранения электрического заряда в интегральной форме.
2. Радиолиз воды. Объемный электролиз (на физико-химической и химической стадии) порождаемый квантами энергии в объеме раствора.
3. Генератор потока нанокапель. Генерирование постоянного тока и соответственно объемный электролиз (прилагаемые к сообщениям файлы).

[mendel]

А поскольку есть электрический ток в объеме раствора - значит, есть и электролиз (объемный, в данном случае).

Классик, конечно, может позволить себе подобные выводы, но мы желаем разобраться.

Электри́ческий ток — направленное движение электрически заряженных частиц (в электролитах — ионы).

Электро́лиз — физико-химическое явление, состоящее в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, которое возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.

Как поток (электрический ток), в данном случае протонов и гидроксид-йонов, может вызвать электролиз этих самых протонов и гидроксид-йонов? И почему этого-же эффекта ("объемного электролиза") не наблюдается при классическом электролизе?
Вопрос о генерации постоянного тока электромагнитным полем остался без комментария.

[treygol]

mendel

Ждите. Пока (еще) до Вас не дошла очередь.
Ваше ожидание, может быть менее томительным, если Вы с Божьей помощью, ознакомитесь через Интернет с радиолизом воды. Например "Радиационная химия в ядерном топливном цикле". С.А. Кабакчи, Г.П. Булгакова. http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kabakchi/5.html
Часть Ваших (предыдущих вопросов) по объемному электролизу и применительно - потоку вектора Пойтинга - там найдет ответы.
По другим, в том числе и "классику" - ждите.

[Cherep]

treygol, а можно поменьше пафоса? А то это, руки чешутся. С помощью Одина, как говорили предки.

[Cherep]

Остальных тоже касается. Давайте без "классиков". *wink*

[treygol]

Cherep

Извините, я серьезно.
Пожалуйста, просветите меня скудоумного о моем пафосе. Право я к нему не стремился и не стремлюсь.
Укажите на него, а то вот чувствую что Вы правы - есть пафос, а где не понимаю. Укажите, и я по максимуму его устраню.
Спасибо.

[mendel]

treygol, я наглый, без очереди лезу. А у Вас, я вижу, ответов на простые вопросы нет.

"Радиационная химия в ядерном топливном цикле". С.А. Кабакчи, Г.П. Булгакова.

Именно после прочтения этого учебника и еще многих других книг (еще в университете) и возникли к Вам эти вопросы.
В Вашем генераторе радиолиз и электролиз идут одновременно или для Вас это одно и то же?

[treygol]

mendel
Да уж.

treygol, я наглый, без очереди лезу.

Я тоже последовательно-настойчивый. И любопытный.

А у Вас, я вижу, ответов на простые вопросы нет.

А не бывает простых вопросов. Бывают вопросы разной заинтересованности и сложности. А вот ответы есть, на несколько. И знаете, это много. Хотел подготовить один из них - по объемному электролизу в логической завершенности. Ну, уж если так "не терпится" - буду отвечать кусками, по Вашим текущим вопросам.

В Вашем генераторе радиолиз и электролиз идут одновременно или для Вас это одно и то же?

В генераторе потока нанокапель радиолиз (как понимается в приведенной книги С.А. Кабакчи) не идет.
В зоне потока вектора Пойнтинга положительной электрической полярности - на установке это жидкий электрод. Идут (вероятные) реакции [S+] + H2O --> H+ + H2O2
где, [S+] - поток энергии электромагнитного поля (вектор Пойнтинга) положительной электрической полярности. Поток протонов вместе с потоком жидкости (раствором электролита) выносится (частично) в канал диафрагмы, образуя электрический ток протонов.
А вот радиолиз и объемный электролиз (естественно) по механизму взаимодействия с вектором Пойнтинга - (для меня) значительно аналогичны. Но этот вопрос далеко за границами данного портала.

[mendel]

treygol, с Вами становится приятно общаться. В Вашей модели процесса пропадает сумбур и начинает появляться логика. Следующий вопрос, что значит термин "положительная полярность" применительно к электромагнитной волне? У волны есть полярность?
P.S. Уравнение процесса записано в окончательном виде или требуется расставить коэффициенты?

[VTur]

В зоне потока вектора Пойнтинга положительной электрической полярности - на установке это жидкий электрод. Идут (вероятные) реакции [S+] + H2O --> H+ + H2O2
где, [S+] - поток энергии электромагнитного поля (вектор Пойнтинга) положительной электрической полярности. Поток протонов вместе с потоком жидкости (раствором электролита) выносится (частично) в канал диафрагмы, образуя электрический ток протонов.
А вот радиолиз и объемный электролиз (естественно) по механизму взаимодействия с вектором Пойнтинга - (для меня) значительно аналогичны.

А может из "антихимии" в "зацените"?

А что будет в "области отрицательной полярности"?

Теперь я в стакан с водой после микроволновки палец не суну! Там смесь кислоты со перекисью.

Вектор Умова -Пойтинга - это не поток энергии, а плотность потока (интенсивность). Эта величина характеризует процесс, а не физическое тело, и взаимодействовать ни с чем не может.

[VTur]

treygol, Вы давно уже напоминаете мне деда Щукаря с его "астролябиями" и "апробациями". Но с Вами интересно. Это же при случае в компании за чаем можно ввернуть "зона потока вектора Пойнтинга положительной электрической полярности" или "поскольку есть электрический ток в объеме раствора - значит, есть и электролиз (объемный, в данном случае)".

[treygol]

VTur

Теперь я в стакан с водой после микроволновки палец не суну! Там смесь кислоты со перекисью.

Берегите пальцы.
Для отработки режима K > 1 на генераторе потока нанокапель использовался раствор с Рн < 0.
А что там у Вас после "микроволновки" будет - кто знает. Так засунете палец - а потом вытяните на нем "джина", с КПД > 1. И что тогда делать будете ???

[Cherep]

использовался раствор с Рн < 0.

Это что?

[treygol]

Это что?

Это рН = –lgC(H+) (минус логарифм молярной концентрации ионов водорода). Сильный раствор кислоты.