КАЛОРИМЕТРИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ КВАЗИРІДКОГО ШАРУ НА ПОВЕРХНІ ГРАНУВ ЛЮДИ - тема наукової статті
Ціна:
Автори роботи:
Науковий журнал:
Рік виходу:
Текст наукової статті на тему «КАЛОРИМЕТРИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ КВАЗИЖИДКОГО ШАРУ НА ПОВЕРХНІ ГРАНУВ ЛЬОДУ»
Листи в ЖЕТФ, тому 94, вип. 5, с. 406-409
Калориметричні дослідження квазірідкого шару на поверхні гранул льоду
Г. Д. Колосов, А. В. Тягунін1>
Північний (Арктичний) федеральний університет, 163002 Архангельськ, Україна
Наведено результати калориметричних досліджень квазірідкого шару на поверхні льоду. Знайдено значення енергії активації у тепловій генерації квазірідкого шару. Виявлено гравітаційне стікання квазирідкого шару поверхнею льоду. Виявлено перехід квазірідкого шару на гранули гідрофільного матеріалу, що супроводжується виділенням енергії.
Термодинамічний аналіз дозволяє пов'язати цю проблему з розмитим фазовим переходом льоду, що проходить на поверхні льоду. Враховуючи, що плівка води існує за негативних температур, факт її існування можна розглядати як результат передплавлення льоду. Перетворення д молекул фази "лід" на фазу "вода", згідно флуктуаційної моделі [4], відповідає зростанню термодинамічного потенціалу
ДФ = (рв - = ехр (-трг ) ехр [-(А + а) * 1. (2)
У результаті можливість переходу можна у вигляді
ш = Ае 'т = Ае 'т , (3)
де АЕ – енергія активації процесу перенесення молекул льоду в КЖС.
Для збільшення можливостей калориметрії щодо дослідження енергетики поверхневих явищ необхідно збільшення відношення площі поверхні до обсягу. Тому об'єктом дослідження у цій роботі є гранульований лід.
Методика калориметричних досліджень була описана вроботі [7]. Сутність методики ґрунтується на двокамерному підході з підтримкою нульового теплового обміну між камерами. Індикатором нульового теплового обміну є батарея із 256 анізотропних термоелементів із вісмуту. Потужність, що витрачається на нагрівання внутрішньої камери, визначалася за формулою
де Лі - потужність електричного нагрівача, Ье -поправка при розбалансуванні нульового потоку (Ь -ват-вольтна чутливість батареї анізотропних термоелементів, а е - поперечна термоедс, що виникає на батареї). Ця методика дозволяє досліджувати температурні залежності теплоємності.
На рис. 1 представлений результат вивчення температурних залежностей питомої теплоємності об'-
Мал. 1. Температурні залежності питомої теплоємності об'ємного та гранульованого льоду
ємного та гранульованого льоду. Привертають увагу два факти, потребують пояснення. Перший факт - відмінність у температурних залежностях питомої теплоємності об'ємного та гранульованого льоду. Якщо для об'ємного льоду функція = f(T) практично лінійна, то для гранульованого вона явно нелінійна. Другий факт пов'язаний із різницею загальної енергії, що витрачається на нагрівання зразків, -100 °С. В результаті знаходимо АС (див. рис. 1). Далі знаходимо залежність 1п(АСТ2) = /(1/Т), подану на рис.2.
і на тему «Фізика»
ФАТЄЄВ Є. Г. - 2008 р.
БЕЛЯЄВА Т.А., БОБРІВ П.П., КОНДРАТЬЄВА О.В., РЄПІН А.В. - 2011 р.
АЩЕУЛОВА А.С., ПОЛТАВЦІВ В.І., РАГУЛІН В.В., ХРАПОВ О.О. - 2007 р.
ВАСИЛЬЄВА НАТАЛІЯ ПЕТРІВНА, ВОЛОДИМИРСЬКИЙ МИХАЙЛО ОЛЕКСАНДРОВИЧ, КАСАТКІН СЕРГІЙ ІВАНОВИЧ — 2002 р.