Рассмотрим отдельные составляющие суммарного изменения термодинамического потенциала.
1. Известно, что к поверхности почвенных частиц (как и любых других твердых и жидких тел) приурочено силовое поле сложной природы, воздействующее на молекулы воды, попадающие в это поле. Чаще всего это взаимодействие обнаруживается в виде взаимного притяжения, и вода «прилипает» к твердой поверхности частиц почвы. Для того, чтобы «оторвать» некоторое количество воды от поверхности, необходимо совершить некоторую работу dАад, например, подвергая влажную почву действию пневматического давления (в мембранных прессах Ричардса), гидравлического (вытесняя воду другими жидкостями), воздействуя через твердую фазу (механический пресс Лебедева), помещая ее в искусственное гравитационное поле (в центрифуге) или, наконец, нагревая.
Работа dAад пропорциональна напряженности силового поля (Рад), величине поверхности твердой фазы (Sт) и толщине «оторванного» слоя (dh):
Поскольку напряженность поля очень быстро падает по мере удаления от поверхности, Рад очень резко изменяется по мере увеличения толщины пленки адсорбированной воды.
Размерность Рад - работа/объем = давление. Поэтому Рад часто называют «адсорбционным давлением» (Б.В.Дерягин называет его «расклинивающим давлением»).
При самопроизвольном процессе в условиях нормальных температуры и давления и в насыщенной влагой атмосфере происходит адсорбция воды почвой. При этом энергия системы почва - вода уменьшается (о чем свидетельствует выделение «теплоты смачивания»). Следовательно, Рад имеет отрицательное значение.
Так как Sтdh = dV, можно (VII. 10) выразить в виде
- Составляющие изменения термодинамического потенциала (часть 2)
- Составляющие изменения термодинамического потенциала (часть 3)
- Криоскопические методы определения полного давления влаги
- Варианты криоскопических методов (часть 1)
- Варианты криоскопических методов (часть 2)
- Варианты криоскопических методов (часть 3)
- Гигроскопические методы определения полного давления влаги (часть 1)
- Гигроскопические методы определения полного давления влаги (часть 2)
- Гигроскопические методы определения полного давления влаги (часть 3)
- Метод гигроскопического равновесия в модификации И.И. Судницына