Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

Kokoeva M.N.
В работе проведено исследование влияния размера и краевого угла капель воды, лежащих на поверхностях различных растений на продолжительность их времени испарения.

Численными расчетами показано, что подбирая соответствующие твердые поверхности, продолжительность времени испарения при одном и том же размере капли, можно изменять (увеличивать) на порядок и более. Последнее обстоятельство открывает широкие возможности для управления временем испарения капель воды с твердых поверхностей, в частности, растений.

Ранее, одним из авторов настоящей работы была получена термодинамическая формула для расчета времени испарения жидкости в зависимости от угла смачивания [1]

   (1)

где ρж и ρп - плотности жидкости и пара соответственно, r- начальный радиус капли, испаряющейся жидкости; θ- краевой угол, образуемый жидкостью на поверхности твердого тела, σ- поверхностное натяжение жидкости, М-молярная масса жидкости, R-газовая постоянная, Т- термодинамическая температура.

Придавая r и θ различные значения по формуле (1) проведены расчеты времени испарения воды с различных поверхностей. На основе полученных результатов составлена таблица времени испарения воды в зависимости от размера и краевого угла капель. Построены также графики зависимости продолжительности времени испарения капель воды от краевых углов для различных размеров капель, лежащих на поверхностях растений. Представленные в таблице радиусы капель расположены по горизонтали, краевые углы и время испарения - по вертикали.

Поскольку время испарения капель воды сильно зависит от краевого угла и изменяется в широких пределах, мы посчитали целесообразным выразить время не в секундах, а в часах.

Таблица 1. Результаты вычислений времени испарения капель воды при различных значениях краевых углов

r,м

10-4

5·10-4

1·10-3

1,5·

10-3

2·10-3

2,5·10-3

3·10-3

3,5·10-3

4·10-3

4,5·10-3

5·10-3

θ°

t,ч

t,ч

 t,ч

t,ч

t,ч

t,ч

t,ч

t,ч

t,ч

t,ч

t,ч

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

30

0,004

0,11

0,43

0,97

1,73

2,70

3,89

5,30

6,92

8,76

10,82

45

0,02

0,52

2,08

4,67

8,31

12,98

18,69

25,44

33,23

42,06

51,92

60

0,05

1,34

5,36

12,07

21,46

33,53

48,29

65,72

85,84

108,64

134,13

90

0,17

4,33

17,31

38,94

69,23

108,17

155,76

212,01

276,91

350,47

432,68

120

0,29

7,31

29,25

65,81

117,00

182,81

263,24

358,30

467,98

592,29

731,22

135

0,32

8,13

32,54

73,21

130,15

203,36

292,83

398,58

520,60

658,88

813,43

150

0,34

8,54

34,18

76,91

136,72

213,63

307,63

418,72

546,90

692,17

854,53

180

0,35

8,26

34,61

77,88

138,46

216,34

311,53

424,02

553,82

700,93

865,35

Расчеты проведены при температуре  t =200С.

Плотность насыщенного водяного пара над плоской поверхностью при этой температуре ρнас. = 1,7 · 10-2 кг/м3, поверхностное натяжение
σ = 72.5 мН/м. Плотность воды при указанной выше температуре, принята равной ρж = 103 кг/м3.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Дохов М.П. Расчёт времени испарения дисперсных частиц// Фундаментальные исследования.-2006, №10.С.65-66.