Równanie Kelvina

Równanie Kelvina – równanie określające wielkość obniżenia lub podwyższenia ciśnienia pary nad meniskiem cieczy w zależności od jego krzywizny:

gdzie:

i – promienie krzywizny menisku w 2 prostopadłych do siebie płaszczyznach
napięcie powierzchniowe ciekłego adsorbatu,
– objętość molowa adsorbatu,
stała gazowa,
temperatura bezwzględna,
– ciśnienie pary nasyconej nad płaską powierzchnią ciekłego adsorbatu,
– ciśnienie pary nad meniskiem przy którym nastąpi kondensacja lub odparowanie.

Równanie nazwane zostało na cześć Williama Thomsona, znanego jako Lord Kelvin.

Wypukłość lub wklęsłość meniskuEdytuj

  • Jeżeli menisk jest wklęsły (np. wewnątrz poru adsorbentu) – we wzorze   – wówczas następuje obniżenie ciśnienia pary przy którym następuje kondensacja lub odparowanie.
  • Jeżeli menisk ma kształt wypukły (np. powierzchnia kulistej cząstki stałej lub ciekłej) – we wzorze   – ciśnienie pary konieczne do kondensacji lub odparowanie ulega podwyższeniu.
  • Jeżeli menisk ma kształt siodła to w zależności od wypadkowej obu krzywizn nastąpi podwyższenie lub obniżenie ciśnienia kondensacji pary.

Kształt meniskuEdytuj

Menisk cylindrycznyEdytuj

Dla menisku wewnątrz obustronnie otwartego poru cylindrycznego, można przyjąć:   oraz   stąd:

 

Menisk sferycznyEdytuj

Dla menisku sferycznego,   stąd:

 

Zobacz teżEdytuj