Побудовано теоретичні моделі, що дозволяють розглядати задачі дифузії у мембранних системах на базі фундаментальних рівнянь термодинаміки нерівноважних процесів, а не з рівняння Фіка для постійного коефіцієнта дифузії, що є частинним випадком. Такий підхід дозволяє враховувати всі основні особливості досліджених систем у постановці задачі та не потребує подальшого введення штучних поправок в кінцевий результат, як це часто необхідно робити у випадку застосування класичного рівняння Фіка. Розв'язано задачу дифузії речовини крізь мембрану, що містить двокомпонентний розчин, у лінійному наближенні термодинаміки нерівноважних процесів. Зроблено опис осмотичних явищ у мембранних системах за процесів дифузії. Одержано аналітичні залежності для потоків речовини, що дифундує від різниці концентрації на межах мембрани для різних молекулярних моделей розчинів. Досліджено вплив ентропійних та енергетичних внесків у термодинамічний потенціал суміші на величину та характер дифузійного потоку та на функцію виробництва ентропії. Визначено, що моделювання зворотних реакцій можливе шляхом молекулярної взаємодії та не потребує дослідження хімічних особливостей системи. Шляхом порівняння з експериментальними даними показано, що розроблений теоретичний підхід дозволяє описувати дифузію у мембранних системах. Одержано аналітичні залежності для дифузійного потоку пари від його концентрації біля краплини для випадку дифузійного режиму випаровування. Знайдено розподіл температури навколо краплини, що випаровується. Показано, що за умови нерозчинності фонового газу у речовині краплини повинен існувати градієнт температури.

  Скачати повний текст

Розвинуто кореляційну теорію колективних теплових флуктуацій рідини з анізотропними молекулами за однорідних і неоднорідних умов. Детально вивчено трансляційний і орієнтаційний рух анізотропних молекул об'ємних систем і систем за умов просторового обмеження, змодельованого плоскопаралельним шаром рідини. Вивчено часову поведінку кореляційної функції орієнтаційних змінних лагранжевої рідкої частинки за однорідних умов і одержано її спектр. Досліджено спектральні властивості колективних складових лагранжевих кореляційних функцій поступальних і орієнтаційних змінних за неоднорідних умов та їх залежності від координат, нормальної до поверхонь обмеження. Знайдено точний вираз для колективного коефіцієнта поступальної дифузії та часу релаксації орієнтаційних змінних в однорідному випадку. Показано, що спектр лагранжевої кореляційної функції орієнтаційних змінних нечутливий до дисперсії кінетичних коефіцієнтів. Одержано вираз для коефіцієнта самодифузії до лагранжевої рідкої частинки у плоскопаралельному шарі рідини та проаналізовано відносні внески його поперечної та поздовжньої складових.

  Скачати повний текст