КЕЛЬВИНА УРАВНЕНИЕ

КЕЛЬВИНА УРАВНЕНИЕ характеризует
изменение давления пара жидкости или растворимости твёрдых тел, вызванное
искривлением поверхности раздела смежных фаз (поверхности соприкосновения
твёрдого тела с жидкостью или жидкости с паром). Так, над сферич.
каплями жидкости давление насыщенного пара р повышено по сравнению
с его давлением ртемп-ре Т. Соответственно, растворимость с твёрдого вещества
с выпуклой поверхностью выше, чем растворимость co плоских поверхностей
того же вещества. К. у. получено У. Томсоном (Кельвином) в
11371 из условия равенства химических потенциалов в смежных фазах,
находящихся в состоянии термодинамич. равновесия, и имеет вид:

где r- радиус средней кривизны поверхности
раздела фаз, а - межфазное поверхностное натяжение, v - молярный
объём жидкости или твёрдого тела, давление пара р или
растворимость с к-рых фигурируют в уравнении, и R - газовая
постоянная. Для шарообразных частиц г по абс. величине равен
их радиусу.

Понижение или повышение давления
пара и растворимости, в соответствии с К. у., зависит от знака кривизны
поверхности рассматриваемого вещества; повышение отвечает выпуклой поверхности
(r
> 0), а понижение - вогнутой (r < 0). Так, в отличие
от рассмотренных выше случаев, давление пара в пу зырьке или над поверхностью
вогнутого мениска в капилляре понижено (р < р.
Ту к. значения рис различны для частиц разных размеров или .для участков
поверхностей, имеющих впадины и выступы, К. у. определяет направление переноса
вещества (от больших значений р и с - к меньшим) в процессе
перехода системы к состоянию термодинамич. равновесия. Это приводит, в
частности, к тому, что крупные капельки или частицы растут за счёт испарения
(растворения) более мелких, а неровные поверхности сглаживаются
за счёт растворения выступов и заполнения впадин. Заметные отличия давления
и растворимости имеют место лишь при достаточно малых г. Поэтому
К. у. наиболее широко используется для характеристики состояния малых объектов
(частиц коллоидных систем, зародышей новой фазы) и при изучении
капиллярных
явлений. Н. В. Чураев.