ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы термодинамики переноса массы вещества во влажных телах из "Тепло- и массообмен в процессах сушки" Влажные материалы являются капиллярно-пористыми коллоидными телами. Коллоидные тела можно считать квазикапил-лярно-пористы ми телами, размеры капиллярое которых сравнимы с радиусом действия молекулярных сил в жидкости. Поэтом влажные тела являются капиллярно-пористыми телами в широком смысле этого слова. [c.49] Масса пара и воздуха в капиллярах и порах тела незначительна по сравнению с массой жидкости (для наиболее пористого тела масса пара и воздуха составляет примерно 10 5% от массы жидкости в гигроскопическом состоянии). Поэтому массу поглощенного вещества в теле можно принять равной массе жидкости. [c.49] Если вещество, образующее капиллярно-пористое тело, не вступает в химическое соединение с связанным веществом (влагой), то в этом случае следует учитывать наличие у вещества в порах тела по меньщей мере двух фаз (жидкой п парообразной). Положение еще больше осложняется, если жидкость, заполняющая поры, представляет раствор какого-либо вещества (например, раствор соли в воде). Если теперь представить, что тело находится в поле действия каких-либо сил, например гравитационных или электрических, то ясно, что необходимо иметь методическое руководство, чтобы наметить пути расчета движения связанного вещества. [c.50] Таким методическим руководством является метод термодинамического анализа сложных гетерогенных систем. [c.50] Первые два члена этого выражения описывают изменения энергии в системе, происходящие за счет изменения давления и температуры, совершающихся в неизменной по составу части системы (в нашем случае в скелете пористого тела). Последний член описывает изменение энергии за счет изменения поглощенного вещества. Илдекс / означает компонент системы, / — фазу, v. . — количество вещества в молях, Ь.. — полный потенциал переноса составляющей 1]. [c.50] В нашем случае компонент один ( =1) — раствор, а фазы две (/=1 и 2) — жидкая и парообразная. В практических задачах, когда давление в скелете системы обычно не изменяется или изменяется очень мало, этим членом можно пренебречь. [c.50] Перенос массы вещества происходит очень медленно, поэтому в любой точке пористого тела всегда имеет место одна температура, общая для жидкой и парообразной фазы, а также для участка скелета. [c.50] Для изохорно-изоэнтропического сопряжения таким потенциалом будет осмотическое давление, если раствор жидкости в теле является разбавленным. Осмотическое давление является функцией температуры и концентрации, а следовательно, и массосодержания тела. [c.51] Л — расстояние от уровня жидкости, принимаемое за начальное. [c.51] По мере увеличения количества жидкости в поликапиллярном теле заполняются жидкостью капилляры большего радиуса. Поэтому с увеличением влагосодержания тела средняя кривизна заполненных жидкостью капилляров увеличивается. Следовательно, капиллярный потенциал изменяется в зависимости от влагосодержания тела. Он уменьшается с повышением температуры, поскольку коэффициент поверхностного натяжения уменьшается с увеличением температуры. [c.51] Электрический потенциал рассчитанный на 1 моль жидкости, прямо пропорционален заряду моля жидкости и градиенту напряженности электрического поля в данном месте тела. [c.51] Если принять, что массоемкость всех тел является всегда положительной величиной, то потенциал окажется монотонно возрастающей функцией массосодержания. Это замечание понадобится при введении шкалы потенциала. [c.53] Потенциал абсолютно сухого тела равен нулю, так как массосодержание абсолютно сухого тела равно нулю (ц = 0). Поэтому шкала потенциала переноса вещества аналогична щкале температуры. [c.53] Перенос вещества от одного тела к другому согласно принятым положениям происходит от тела с большим потенциалом к телу с меньшим потенциалом. [c.53] Для одного и того же тела с,=с и и, = 2. т. е. распределение удельного массосодержания в теле в состоянии равновесия будет равномерным. [c.54] Вернуться к основной статье