ФОРМИРОВАНИЕ КЛАСТЕРОВ В ЖИДКОМ ВЕЩЕСТВЕ

Надежда Григорьевна Куць, Владимир Иванович Бодак

Анотація


Рассмотрен общий принцип формирования кластеров. Обоснованы границы возникновения разных агрегатных состояний. Для воды произведен расчет энергий бинарной связи и на этой основе показано, каким образом возникает перенасыщенный пар и перегретая жидкость. Кластеры формируются вследствие взаимодействия атомов или молекул между собой, когда энергия такого взаимодействия заметно превышает внутреннюю энергию теплового движения. Образование кластеров приводит к уменьшению концентрации свободных молекул пара и, соответственно, к уменьшению давления на стенки сосуда. Поэтому в первом грубом приближении давление в процессе сжатия можно считать примерно постоянным, а сам процесс сжатия можно рассматривать как изобарический. Следовательно, тепловыделение в среде, где происходит формирование двухфазной системы, происходит только вследствие изобарического сжатия, а уменьшение концентрации свободных молекул пара определяется образованием кластерных структур. При формировании кластерных структур возникает лучистый теплообмен, который поглощается стенками сосуда, и при этом давления не оказывает.
Перенасыщенный пар возникает за счет повышения температуры газа при его сжатии в момент, когда начинают формироваться кластеры, а перегретая жидкость – когда полностью
сформировалась кластерная структура и давление взрастает обратно пропорционально кубу расстояния между частицами внутри жидкого состояния при незначительном сжатии. Современный взгляд на жидкое состояние, как промежуточное состояние между газом и твердым телом, основан на формировании кластерных структур и позволяет четко обосновывать все свойства жидкого состояния и особенно причину возникновения перегретой жидкости и перенасыщенного пара.


Ключові слова


кластер; жидкость; перегретая жидкость; перенасыщенный пар

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Grechikhin, L.I. (2004), Fizika nanochastits i nanotekhnologiy. Obshchie osnovy, mekhanicheskie, teplovye i emissionnye svoystva, UP “Tekhnoprint”, Minsk, 399 p.

Grechikhin, L.I. (2008), Nanochastitsy i nanotekhnologii, OOO “Pravo i ekonomika”, Minsk, 406 p.

Elanskiy, G.N. (1991), Stroenie i svoystva metallicheskikh rasplavov, Metallurgiya, Moscow, 160 p.

Gombash, P. (1952), Problema mnogikh chastits v kvantovoy mekhanike. Teoriya i metody resheniya, IL, Moscow, 279 p.

Babichev, A.P., Babushkina, N.A. and Bratkovskiy, A.M. (1991), Fizicheskie velichiny, in Grigor'ev, I.S. and Meylikhov, E.Z. (Eds.), Energoatomizdat, Moscow, 1232 p.

Obshchie svedeniya: Stroenie veshchestva, svoystva vazhneyshikh veshchestv, laboratornaya tekhnika (1971), Vol. 1, Spravochnik khimika in 6 Vol., Khimiya, Moscow, St. Petersburg, 1072 p.

Grechikhin, L.I. (1995), Dvigateli vnutrennego sgoraniya. Fizicheskie osnovy tekhnicheskoy diagnostiki i optimal'nogo upravleniya, Navuka i tekhnika, Minsk, 270 p.

Pomogaylo, A.D., Rozenberg, A.S. and Uflyand, I.E. (2000), Nanochastitsy metallov v polimerakh, Khimiya, Moscow, 672 p.

Anishchik, V.M., Borisenko, V.E., Zhdanok, S.A., Tolochko, N.K. and Fedosyuk, V.M. (2008), Nanomaterialy i Nanotekhnologii, BGU, Minsk, 375 p.

Crompton, T.R. (2013), Thermal Methods of Polymer Analysis, Smithers Rapra Technology, 256 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Гречихин Л.И. Физика наночастиц и нанотехнологий. Общие основы, механические, тепловые и эмиссионные свойства / Л.И. Гречихин. – Мн. : УП «Технопринт», 2004. – 399 с.

2. Гречихин Л.И. Наночастицы и нанотехнологии / Л.И. Гречихин. – Мн. : ООО «Право и экономика», 2008. – 406 с.

3. Еланский Г.Н. Строение и свойства металлических расплавов / Г.Н. Еланский. – М. : Металлургия, 1991. – 160 с.

4. Гомбаш П. Проблема многих частиц в квантовой механике (Теория и методы решения) / П.Гомбаш. – М. : ИЛ, 1952. – 279 с.

5. Физические величины : справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др. ; под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. – М. : Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.

6. Справочник химика : в 6 т. Т. 1. Общие сведения : Строение вещества, свойства важнейших веществ, лабораторная техника. – М.–Л. : Химия, 1971. – 1072 с.

7. Гречихин Л.И. Двигатели внутреннего сгорания. Физические основы технической диагностики и оптимального управления / Л.И. Гречихин. – Мн. : Навука i тэхнiка, 1995. – 270 с.

8. Помогайло А.Д. Наночастицы металлов в полимерах / А.Д. Помогайло, А.С. Розенберг, И.Е. Уфлянд. – М. : Химия, 2000. – 672 с.

9. Наноматериалы и Нанотехнологии / В.М. Анищик, В.Е. Борисенко, С.А. Жданок и др. – Мн. : БГУ, 2008. – 375 с.

10. Crompton T.R. Thermal Methods of Polymer Analysis / T.R. Crompton // Smithers Rapra Technology, 2013. – 256 р.





DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2016-2(77)-148-155

Copyright (c) 2016 Надежда Григорьевна Куць, Владимир Иванович Бодак

Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.