Теоретичний аналіз поглинання ультразвуку водними розчинами спиртів

Автор(и)

  • Yu. M. Stula I.I. Mechnikov National University of Odessa

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe64.9.820

Ключові слова:

коефiцiєнт поглинання ультразвуку, максимум поглинання ультразвуку, воднi розчини спиртiв, функцiя Лагранжа–Релея, зародок нової фази, взаємодiя iз звуковим полем

Анотація

Робота присвячена теоретичному дослiдженню поглинання ультразвуку в водно-спиртових розчинах в околi їх особливих точок. Приймається, що аномальне поглинання ультразвуку вiдбувається внаслiдок утворення нестабiльних зародкiв нової фази. Запропоновано модель, яка описує еволюцiю цих зародкiв з часом, а також дозволяє пояснити виникнення резонансного поглинання ультразвуку в околi особливої точки водного розчину 2-пропанол. Дослiджено характер залежностi iнтенсивностi поглинання вiд параметрiв зародка, температури та частоти ультразвуку. Оцiнено внесок звукового випромiнювання зародкiв у ефективну зсувну в’язкiсть розчинiв. Виконано порiвняння теоретичних результатiв з наявними експериментальними даними.

Посилання

L.A.Bulavin,V.Ya.Gotsulskii,N.P.Malomuzh,V.E.Chechko. Relaxational and equilibrium properties of dilute aqueous alcohol solutions. Izv. Ross. Akad. Nauk Ser. Khim. 4, 851 (2016) (in Russian) https://doi.org/10.1007/s11172-016-1391-2

L.A. Bulavin, V.Ya. Gotsulskiy, V.E. Chechko. Light scattering by aqueous solutions of alcohols near their singular points. Ukr. J. Phys. 59, 882 (2014). https://doi.org/10.15407/ujpe59.09.0881

L.A. Bulavin, T.V. Lokotosh, N.P. Malomuzh. Role of the collective self-diffusion in water and other liquids. J. Mol. Liq. 137, 1 (2007). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2007.05.003

V.Ya. Gotsulskiy, V.E. Chechko, Yu.A. Melnik. The origin of light scattering by aqueous solutions of alcohols in vicinities of their singular points. Ukr. J. Phys. 60, 782 (2015). https://doi.org/10.15407/ujpe60.08.0782

M.A. Anisimov, V.S. Esipov, V.M. Zaprudskii. Anomaly of heat capacity and structural phase transition of the ordering type in the aqueous solution of tertiary alcohol. Zh. Strukt. Khim. 18, 835 (1977) (in Russian). https://doi.org/10.1007/BF00746104

D. Subramanian, M. Anisimov. Resolving the mystery of aqueous solutions of tertiary butyl alcohol. J. Phys. Chem. 155, 9179 (2011). https://doi.org/10.1021/jp2041795

D. Subramanian, C. Boughter, J. Klauda, M. Anisimov. Mesoscale inhomogeneities in aqueous solutions of small amphiphilic molecules, Faraday Discuss. 167, 217 (2013). https://doi.org/10.1039/c3fd00070b

J. Leys, D. Subramanian, E. Rodezno, A. Anisimov. Mesoscale phenomena in solutions of 3-methylpyridine, heavy water, and an antagonistic salt. Soft Matter 9, 9326 (20 13).https://doi.org/10.1039/c3sm51662h

L.V. Lanshina, A.L. Sobirov. Ultrasonic velocity and adiabatic compressibility of dilute aqueous solutions of ethylenediamine. Vestn. Moscow Gos. Univ. Ser. 2 30, 210 (1989) (in Russian).

L.A. Bulavin, A.V. Chalyi, O.I. Bilous. Anomalous propagation and scattering of ultrasound in 2-propanol water solution near its singular point. J. Mol. Liq. 235, 24 (2017). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2017.01.040

L.A. Bulavin, O.I. Bilous, V.E. Chechko, V.Ya. Gotsulskii. Physical properties of aqueous solutions of alcohols near its peculiar point. In XXXXXXXX of the 19th Small Triangle Meeting on Theoretical Physics (Medzilaboece, 2017), p. XXXX.

L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Fluid Mechanics (Pergamon Press, 1993).

I.G. Mikhailov, V.A. Solovyev, Yu.P. Syrnikov. Fundamentals of Molecular Acoustics (Nauka, 1964) (in Russian).

L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Mechanics (Butterworth Heinemann, 2001).

V.E. Chechko, T.V. Lokotosh, N.P. Malomuzh, V.G. Zaremba, V.Ya. Gotsul'skii. Clusterization and anomalies of fluctuations in water-alcohol solutions of low concentrations, J. Phys. Stud. 7, 175 (2003).

Yu.M. Stula. Physical nature of relaxation time in aqueous alcoholic solutions. Ukr. J. Phys. 63, 138 (2018). https://doi.org/10.15407/ujpe63.2.138

A. Messiah. Quantum Mechanics. Vol. 1 (North-Holland, 1967).

A.G. Sveshnikov, A.N. Bogolyubov, V.V. Kravtsov. Lectures on Mathematical Physics (Moscow State Univ. Publ. House, 1993) (in Russian).

L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Statistical Physics, Part 1 (Pergamon Press, 1980). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-057046-4.50008-7

Tables of Physical Quantities. Edited by I.K. Kikoin (Atomizdat, 1976) (in Russian).

Опубліковано

2019-10-11

Як цитувати

Stula, Y. M. (2019). Теоретичний аналіз поглинання ультразвуку водними розчинами спиртів. Український фізичний журнал, 64(9), 820. https://doi.org/10.15407/ujpe64.9.820

Номер

Розділ

Фізика рідин та рідинних систем, біофізика і медична фізика