Абсолютная влажность, теплота парообразования, уравнение Клаузиуса-Клапейрона, поверхностное натяжение, формула Лапласа.
Абсолютной влажностью \(p\) называется парциальное давление водяного пара, находящегося в воздухе. Относительной влажностью \(w\) называется отношение абсолютной влажности \(p\) к парциальному давлению \(p_{s}\) водяного пара, насыщающего пространство при данной температуре.
Удельной теплотой парообразования \(r\) называется количество теплоты, необходимое для превращения единицы массы жидкости в пар при постоянной температуре.
Молярная теплота парообразования \(r_{0}=\mu r,\) где: \(\mu\) – молярная масса.
Зависимость давления насыщенного пара \(p_{s}\) от температуры дается уравнением Клаузиуса-Клапейрона
где: \(V_{0v}\) и \(V_{0l}\) – молярные объемы пара и жидкости.
Относительное изменение объема жидкости при нагревании
где: \(\beta\) – температурный коэффициент объемного расширения.
Относительное изменение объема жидкости при изменении давления
где: \(k\) – сжимаемость.
Поверхностное натяжение \(\alpha\) численно равно силе, приложенной к единице длины края поверхностной пленки жидкости,
При изменении площади пленки на \(\Delta S\) совершается работа
Добавочное давление, вызванное кривизной поверхности жидкости, определяется формулой Лапласа
где: \(R_{1}\) и \( R_{2}\) – радиусы кривизны двух взаимно перпендикулярных сечений поверхности жидкости. Радиус \(R\) считается положительным, если центр кривизны находится внутри жидкости (выпуклый мениск), и отрицательным, если центр кривизны находится вне жидкости (вогнутый мениск).
Высота поднятия жидкости в капиллярной трубке
где: \(r\) – радиус трубки, \(\rho\) – плотность жидкости, \(\theta\) – краевой угол. При полном смачивании \(\theta=0\), при полном несмачивании \(\theta=\pi\).
Давление насыщенного пара \(p_{s}' \), над вогнутой поверхностью жидкости меньше, а над выпуклой – больше, чем давление \(p_{s} \) над плоской поверхностью. Добавочное давление
где: \(\rho\) – плотность жидкости, \(\rho_{s}\) – плотность насыщенного пара жидкости, \(R\) – радиус кривизны поверхности жидкости.
Осмотическое давление \(p\) раствора связано с термодинамической температурой \(T\) формулой Вант-Гоффа
где: \(R\) – газовая постоянная, \(C=\frac{m}{\mu V}\) – молярная концентрация раствора (количество растворенного вещества в единице объема раствора).
Для растворов недиссоциированных молекул вещества
где: \(N_{A}\) – постоянная Авогадро, \(N\) – число молекул растворенного вещества в единице объема раствора. При наличии диссоциации число частиц в единице объема будет больше, что приведет к увеличению осмотического давления.
Давление насыщенного пара над раствором меньше, чем над чистым растворителем. При достаточно малой концентрации раствора относительное уменьшение давления насыщенного пара над раствором определяется законом Рауля
где: \(p_{0}\) – давление насыщенного пара над чистым растворителем, \(p\) – давление насыщенного пара над раствором, \(\nu'\) – количество растворенного вещества, \(\nu\) – количество жидкости. Задачи, относящиеся к явлению вязкости жидкостей, смотрите в разделе механики жидкостей и газов.