Феноменологічні коефіцієнти в’яз­кос­ті низькомолекулярних простих рідин і розчинів

Abstract

З загальних феноменологічних визначень потоку речовини під дією градієнта хімічного потенціалу та аналізу сил зсуву і відповідних напружень, які виникають у потоці, виявлено, що коефіцієнт в’язкості чистої рідини підпорядковується співвідношенню η=3RTτ/V, а для компонента розчину правильне є ηi=3RTτi/Vi. Передекспоненціальний множник τ0 у виразі для характеристичного часу τ в’язкої течії визначається не лише частотою коливального руху частинок у квазірешітці рідини, а й ентропійним чинником. Отримане рівняння для ентропії активації ΔS*=ΔH* /T* пояснює низькі значення τ0<<2h/kT для асоційованих рідин та антибатний зв’язок між τ0 та енергією активації в’язкого потоку. Запропоновано вирази, які дають змогу обчислити коефіцієнти самодифузії та дифузії за відповідними коефіцієнтами в’язкості чистих рідин і розчинів.

Starting from the general phenomenological definitions of the fluid flow under the action of the chemical potential gradient and from the analysis of the shear forces and corresponding tension appeared in the flow, it was determined, that the viscosity coefficient of pure liquid is ordered to the relation η = 3RTτ/V, and for the component of the solution the following ratio ηi = 3RTτi/Vi is valid. Rreexponential factor τ0 in the expression for the characteristic time τ of the viscous flow is determined not only by the frequency of the vibration motion of particles in a liquid quasi-lattice but also by the entropic factor. The equation for the entropy of activation ΔS* =ΔH*/T* explains the low values τ0 <<2h/kT for associated liquids and slope opposition between τ0 and activation energy of the viscous flow. We proposed the expressions which allow us to calculate the self-diffusion and diffusion coefficients per appropriate viscosity coefficients of pure liquids and solutions.

Из общих феноменологических определений потока вещества под действием градиента химического потенциала и анализа возникающих в потоке сдвиговых сил и соответствующих напряжений установлено, что коэффициент вязкости чистой жидкости подчиняется соотношению η = 3RTτ/V, а для компонента раствора справедливо ηi = 3RTτi/Vi. Предэкспоненциальный множитель τ0 в выражении характеристического времени τ вязкого течения определяется не только частотой колебательного движения частиц в квазирешетке жидкости, но и энтропийным фактором. Полученное выражение для энтропии активации ΔS*=ΔH*/T* объясняет низкие значения τ0 <<2h/kT для ассоциированных жидкостей и антибатную связь между τ0 и энергией активации вязкого течения. Предложены выражения, которые позволяют рассчитывать коэффициенты самодиффузии и диффузии по соответствующим коэффициентам вязкости чистых жидкостей и растворов.