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原文传递表面张力常数确定模型及方法、以及表面张力测量方法

专利名称：	表面张力常数确定模型及方法、以及表面张力测量方法
摘要：	本发明属于表面张力测量相关技术领域，其公开了一种表面张力常数确定模型及方法、以及表面张力测量方法，其中，表面张力常数确定方法包括以下步骤：(a)测量获得待测液体的液体分子的摩尔体积及液体微团中的分子数目；(b)提供如上所述的表面张力常数确定模型，并将获得的液体分子的摩尔体积及液体微团中的分子数目代入所构建的表面张力常数确定模型的数学表达式中以计算获得待测液体的液体表面张力常数。本发明基于分子运动理论和统计力学分析来构建表面张力常数确定模型，进而采用所述表面张力常数确定模型来确定表面张力常数及测量表面张力，简单易行，精度较高，适用范围较广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	华中科技大学
发明人：	谢明亮
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910182383.1
公开号：	CN109991131A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	孔娜;曹葆青
分类号：	G01N13/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种表面张力常数确定模型，其特征在于：所述表面张力常数确定模型适用于液体分子为球形的液体的表面张力常数的测定，其数学表达式为：式中，Vm为液体分子的摩尔体积；C为无量纲数；MC为无量纲矩；kB为玻尔兹曼常数；NA为阿伏伽德罗常数；N为液体微团中的分子数目。 2.如权利要求1所述的表面张力常数确定模型，其特征在于：C与MC满足公式 3.如权利要求2所述的表面张力常数确定模型，其特征在于：MC为2.2；C为0.2403；N为1。 4.如权利要求1-3任一项所述的表面张力常数确定模型，其特征在于：所述表面张力常数确定模型的构建包括以下步骤： (1)设定液体分子在空气中的体积分布函数为：式中，n为粒子体积分布的数密度函数；σ为分布函数的方差；v为粒子体积；vg为粒子的几何平均体积； (2)基于所述体积分布函数确定vg、ln2σ、无量纲矩MC及具有几何平均体积的液体微团中的液体分子数N； (3)根据液体分子在空气中分布的热力学约束条件确定表面张力常数确定模型的数学表达式。 5.如权利要求4所述的表面张力常数确定模型，其特征在于：液体粒子体积的几何平均值及方差分别为：式中，M0为粒子分布函数的零阶矩；M1为粒子分布函数的一阶矩；M2为粒子分布函数的二阶矩。 6.如权利要求5所述的表面张力常数确定模型，其特征在于：无量纲矩MC为：且几何平均体积与摩尔体积满足公式(8)，公式)(8)为： 7.如权利要求5所述的表面张力常数确定模型，其特征在于：由对数正态分布的性质及无量纲矩可得： 8.一种表面张力常数确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： (a)测量获得待测液体的液体分子的摩尔体积及液体微团中的分子数目； (b)提供权利要求1-7任一项所述的表面张力常数确定模型，并将获得的液体分子的摩尔体积及液体微团中的分子数目代入所述表面张力常数确定模型的数学表达式中以计算获得待测液体的液体表面张力常数。 9.一种表面张力测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： S1，测量获得待测液体的液体分子的摩尔体积、临界温度及液体微团中的分子数目； S2，提供权利要求1-7任一项所述的表面张力常数确定模型，并将步骤S1中获得的摩尔体积及分子数目代入所述表面张力常数确定模型的数学表达式中以计算获得待测液体的液体表面张力常数； S3，将获得的临界温度及液体表面张力常数代入表面张力的厄缶计算公式以计算获得待测液体的表面张力。 10.如权利要求9所述的表面张力测量方法，其特征在于：所述厄缶计算公式为： γVm2/3＝k(TC-T) (10) 式中，γ为表面张力；TC为临界温度；k为表面张力常数，其数值与液体分子的结构有关；T为环境温度。
所属类别：	发明专利