Кипе́ние — процесс интенсивного парообразования, который происходит в жидкости как на свободной её поверхности, так и внутри её структуры. При этом в объёме жидкости возникают границы разделения фаз, то есть на стенках сосудa образуются пузырьки, которые содержат воздух и насыщенный пар. Кипение, как и испарение, является одним из способов парообразования. В отличие от испарения, кипение может происходить лишь при определённой температуре и давлении. Температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением, называется температурой кипения. Как правило, температура кипения при нормальном атмосферном давлении приводится как одна из основных характеристик химически чистых веществ. Процессы кипения широко применяются в различных областях человеческой деятельности. Например, кипячение является одним из распространённых способов физической дезинфекции питьевой воды. Кипячение воды представляет собой процесс нагревания её до температуры кипения с целью получения кипятка. Также, процесс кипения применяется практически во всех типах холодильных установок, в том числе и в подавляющем большинстве бытовых холодильников и кондиционеров. Охлаждение воздуха в камере холодильника происходит именно благодаря кипению хладагента, причём в испарителе холодильной установки хладагент при пониженном давлении выкипает полностью. Кипение при постоянном давлении - неотъемлемый термодинамический процесс во всех тепловых двигателях, работающих по циклу Ренкина.
Жи́дкость — вещество, находящееся в жидком агрегатном состоянии, занимающем промежуточное положение между твёрдым и газообразным состояниями.
Адге́зия в физике — сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел. Адгезия обусловлена межмолекулярными взаимодействиями в поверхностном слое и характеризуется удельной работой, необходимой для разделения поверхностей. В некоторых случаях адгезия может оказаться сильнее, чем когезия, то есть сцепление внутри однородного материала, в таких случаях при приложении разрывающего усилия происходит когезионный разрыв, то есть разрыв в объёме менее прочного из соприкасающихся материалов.
Па́йка — технологический метод сборки изделий, а также технологический процесс с образованием неразъёмного соединения различных материалов путём введения между этими материалами расплавленного другого материла — припоя, который имеет более низкую температуру плавления, чем соединяемые материалы.
Сма́чивание — способность жидкости поддерживать контакт с твёрдой поверхностью в результате межмолекулярных взаимодействий, когда они сближаются. Смачивание бывает двух видов:
- иммерсионное ;
- контактное.
Адсорбция — самопроизвольный процесс увеличения концентрации растворённого вещества у поверхности раздела двух фаз вследствие нескомпенсированности сил межмолекулярного взаимодействия на разделе фаз. Адсорбция является частным случаем сорбции, процесс, обратный адсорбции — десорбция.
Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.
Испаре́ние — процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в парообразное или газообразное, происходящий на поверхности вещества. При испарении с поверхности жидкости или твёрдого тела вылетают (отрываются) частицы, при этом их кинетическая энергия должна быть достаточна для совершения работы, необходимой для преодоления сил притяжения со стороны других молекул жидкости. Во время процесса испарения, энергия, извлеченная из испаряемой жидкости, снижает температуру жидкости, что приводит к испарительному охлаждению.
Ка́пля — небольшой объём жидкости, ограниченный поверхностью, определяемой преимущественно действием сил поверхностного натяжения, а не внешних сил.
Лиофильность и лиофобность — характеристики способности веществ или образуемых ими тел к межмолекулярному взаимодействию с жидкостями. Интенсивное взаимодействие, т. е. достаточно сильное взаимное притяжение молекул вещества (тела) и контактирующей с ним жидкости, характеризует лиофильность; слабое взаимодействие — лиофобность. В наиболее практически важном случае взаимодействия вещества с водой лиофильность и лиофобность называется гидрофильностью и гидрофобностью, а в случае масел и жиров — олеофильностью (липофильностью) и олеофобностью. Понятия «лиофильный» и «лиофобный» относят к высокомолекулярным соединениям или к поверхностям различных тел, в том числе находящихся в коллоидно-дисперсном состоянии. Эти термины используют также при описании отдельных атомных групп или участков (радикалов) одной молекулы вещества, по-разному взаимодействующих с молекулами растворителя.
Капилля́рность или капиллярный эффект — явление подъема или опускания жидкости в капиллярах — узких трубках, каналах произвольной формы, пористых телах. В поле силы тяжести поднятие жидкости происходит в случаях смачивания каналов жидкостями, например воды в стеклянных трубках, песке, грунте и т. п. Понижение жидкости происходит в трубках и каналах, не смачиваемых жидкостью, например ртуть в стеклянной трубке.
Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему, либо непосредственно, либо через посредника (проводника) или разделяющую перегородку из какого-либо материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия. Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела к менее горячему, что является следствием второго закона термодинамики.
Аро́н Изра́илевич Быхо́вский — советский физик, физико-химик, доктор физико-математических наук. Автор ряда монографий и публикаций в профильных журналах.
Переконденсация или Оствальдовское созревание — процесс конденсации пересыщенной фазы вещества, наблюдаемый в жидких золях или твёрдых коллоидных растворах на поздних временах развития, когда закончен этап нуклеации, а рост крупных зёрен новой фазы происходит за счёт более мелких в условиях «подавления без поедания», то есть растворения капель без их слипания. Явление впервые описано Оствальдом. Переконденсация может проходить в двух режимах: под управлением поглощающей способности поверхности капель, когда длина свободного пробега молекулы много больше радиуса сферического зерна, а в другом случае под управлением диффузии в паре. Последняя излагается в последней главе последнего тома известного курса теоретической физики Ландау, Лифшица, Питаевского. Когда данный феномен происходит в твёрдых микродисперсных растворах или осадках, употребляют термин Оствальдовская перекристаллизация.
Мени́ск — искривление свободной поверхности жидкости вследствие её соприкосновения с поверхностью твёрдого тела или (реже) другой жидкости. Образуется в каналах и порах, около стенок сосудов, у края тел, помещённых в жидкость.
Когезия — связь между одинаковыми молекулами внутри тела в пределах одной фазы. Когезия характеризует прочность тела и его способность противостоять внешнему воздействию.
Уравнение Дюпре — уравнение, которое характеризуется тем, что работа адгезии для систем жидкость-жидкость (ЖЖ), твёрдая поверхность-жидкость (ТЖ) либо твёрдая поверхность-твёрдая поверхность (ТТ) численно равна сумме удельных поверхностных энергий жидкостей, а также жидкости и твёрдой поверхности, либо твёрдых поверхностей соприкасающихся друг с другом, за вычетом удельной поверхностной энергии на границе раздела между этими жидкостями либо жидкостью и твёрдой поверхностью либо твёрдой поверхностью и газом.
Уравнение Дюпре — Юнга — уравнение, характеризующее связь между работой адгезии и краевым углом смачивания.
Поверхностная энергия, также свободная поверхностная энергия, поверхностная энергия Гиббса — термодинамическая функция, характеризующая энергию межмолекулярного взаимодействия частиц на поверхности раздела фаз с частицами каждой из контактирующих фаз. Другое определение поверхностной энергии — это потенциальная энергия, которая сосредоточена на межфазной поверхности, необходимая для образования единицы площади поверхности. Является избыточной по сравнению с энергией в объёме, то есть не равной нулю. Единица измерения в системе СИ — Дж/м2.
Краевой угол смачивания, также угол смачивания, угол контакта — угол, который образуется между касательной, проведённой к поверхности фазы жидкость-газ и твёрдой поверхностью с вершиной, располагающейся в точке контакта трёх фаз, и условно измеряемый всегда внутрь жидкой фазы. Обозначается греческой буквой тета — θ.
