- Код статьи
- 10.31857/S0044453723030317-1
- DOI
- 10.31857/S0044453723030317
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 97 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 335-344
- Аннотация
- Проведен численный анализ термодинамического определения поверхностного натяжения (ПН) парожидкостной бинарной смеси и межфазного натяжения (МН) между двумя жидкими фазами как избыточной величины свободной энергии ΔF двухфазной системы с учетом и без учета наличия границы раздела фаз. Расчет проведен в простейшем варианте модели решеточного газа (МРГ) при учете взаимодействия ближайших соседей в квазихимическом приближении. Каждый узел двухкомпонентной смеси в МРГ системы может быть занят компонентами смеси А + В и вакансией V. Сопоставлены два основных способа расчета ПН, которые выражаются через разные парциальные вклады \(M_{q}^{i}\) в избыточную свободную энергию ΔF (здесь i = A, В, V – вакансии, 1≤ q ≤ κ, q – номер монослоя внутри границы, κ – ее ширина), а также сопоставлены расчеты ПН и МН как избыточной величины свободной энергии ΔF для решеточной модели без присутствия вакансий. Получена неоднозначность значений ПН и МН в зависимости от вида функций \(M_{q}^{i}\) при расчете температурной зависимости для плоской границы и для зависимости ПН и МН от размера капли при фиксированной температуре. Обсуждается роль вакансий в МРГ как основной механической характеристики системы в МРГ при условии строгого фазового равновесия по трем частным равновесиям (механического, энергетического и химического).
- Ключевые слова
- двухкомпонентные двухфазные системы межфазное натяжение поверхностное натяжение система пар–жидкость система жидкость–жидкость модель решеточного газа квазихимическое приближение малые системы
- Дата публикации
- 12.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 7
Библиография
- 1. Зайцева Е.С., Товбин Ю.К. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 10. С. 1411.
- 2. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая механика. М.: Наука, 1982. 584 с.
- 3. Оно С., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. [S. Ono and S. Kondo, Molecular Theory of Surface Tension in Liquids (Springer, Berlin, 1960; Inostr. Liter., Moscow, 1963].
- 4. Русанов А.И. Фазовые paвновесия и поверхностные явления. Л.: Химия, 1967. 387 с.
- 5. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979. 568 с.
- 6. Джейкок М., Парфит Дж. Химия поверхностей раздела фаз. М.: Мир, 1984. 269 с.
- 7. Роулинсон Дж., Уидом Б. Молекулярная теория капиллярности. М.: Мир, 1986. [J. Rowlinson and B. Widom, Molecular Theory of Capillarity (Oxford Univ., Oxford, UK, 1978).]
- 8. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М.: Высш. школа, 1992. 416 с.
- 9. Товбин Ю.К. Малые системы и основы термодинамики. М.: Физматлит, 2018. 408 с. (Tovbin Yu.K., Small systems and fundamentals of thermodynamics, CRC Press, Boca Raton, Fl, 2018)
- 10. Товбин Ю.К. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 11. С. 1547.
- 11. Lane J.E. // Austr. J. Chem. 1968. V. 21. P. 827.
- 12. Пиотровская Е.М., Смирнова Н.А. // Коллоидн. журн. 1979. Т. 41. С. 1134.
- 13. Товбин Ю.К. // Там же. 1983. Т. 45. № 3. С. 707.
- 14. Окунев Б.Н., Каминский В.А., Товбин Ю.К. // Там же. 1985. Т. 47. № 6. С. 1110.
- 15. Смирнова Н.А. Молекулярные растворы. Л.: Химия, 1987. 334 с.
- 16. Товбин Ю.К. // Журн. физ. химии. 1992. Т. 66. № 5. С. 1395.
- 17. Товбин Ю.К. // Там же. 2018 Т. 92. № 12. С. 1902.
- 18. Товбин Ю.К. // Там же. 2019. Т. 93. № 9. С. 1311.
- 19. Фишер И.З. Статистическая теория жидкостей. М.: ГИФМЛ, 1961. 280 с.
- 20. Крокстон К. Физика жидкого состояния. М.: Мир, 1979. (Croxton C.A. Liquid State Physics – A Statistical Mechanical Introduction. Cambridge Univer. Press. Cambridge. 1974.)
- 21. Жуховицкий Д.И. // Коллоидный журнал. 2003. Т. 65. № 4. С. 480.
- 22. Arinshteyn E.A. // J. Stat. Phys. (2011) 144: 831-845.https://doi.org/10.10077/s10955-011-0275y
- 23. Хилл Т. Статистическая механика. М.: Изд-во иностр. лит., 1960. (Hill T.L. Statistical Mechanics. Principles and Selected Applications. N.Y.: McGraw–Hill Book Comp.Inc., 1956).
- 24. Хуанг К. Статистическая механика. М.: Мир, 1966. 520 с. (Huang K. Statistical mechanics. N.Y.: Wiley H. & Sonds, Inс. 1963)
- 25. Товбин Ю.К. Теория физико-химических процессов на границе газ–твердое тело, М.: Наука, 1990.
- 26. Yang C.N., Lee T.D. // Phys. Rev. 1952. V. 87. P. 404.
- 27. Onsager L. // Ibid. 1944. V. 65. P. 117.
- 28. Domb C. // Adv. Phys. 1960. V. 9. P. 149.
- 29. Стенли Г. Фазовые переходы и критические явления. М.: Мир, 1973. 400 с.
- 30. Паташинский А.З., Покровский В.П. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 1975. 256 с.
- 31. Ма Ш. Современная теория критических явлений. М.: Мир, 1980. 300 с.
- 32. Глазов В.М., Павлова Л.М. Химическая термодинамика и фазовые равновесия. М.: Металлургия, 1981. 336 с.
- 33. Товбин Ю.К. // Журн. физ. химии. 2016. Т. 90. № 7. С. 1059.
- 34. Товбин Ю.К., Рабинович А.Б. // Изв. Академии наук. Сер. хим. 2009. № 11. С. 2127.
- 35. Товбин Ю.К., Рабинович А.Б. // Там же. 2010, № 4. С. 663.
- 36. Гиршфельдер Дж., Кертис Ч., Берд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: изд-во иностр. лит., 1961. 929 с. (Hirschfelder J.O., Curtiss C.F., Bird R.B. Molecular Theory of Gases and Liquids. N.Y.: Wiley. 1954)
- 37. Товбин Ю.К., Зайцева Е.С., Рабинович А.Б. // Журн. физ. химии. 2017. Т. 91. № 10. С. 1730.
- 38. Ising E. // Zeits. f. Physik. 1925. B. 31. S. 253.
- 39. Займан Дж. Модели беспорядка. М.: Мир, 1972. 592 с.
- 40. Кривоглаз А.М., Смирнов А.А. Теория упорядочивающихся сплавов. М.: ГИФМЛ, 1958. 388 с.
- 41. Муто Т., Такаги Ю. Теория явления упорядочения в сплавах. М.: ИЛ, 1959.
- 42. Хачатурян А.Г. Теория фазовых переходов и структура твердых тел. М.: Наука, 1974. 384 с.
- 43. Чеботин В.Н. Физическая химия твердого тела. М.: Химия, 1982. 320 с.
