協会 **問題集 P83 4-9
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この投稿は、2016年8月18日10時39分に2005180005によって最終的に編集されました。液体の沸騰時の熱供給係数を向上させるために、どのような対策が有効でしょうか？ 1、液体と壁面の温度差を高める； 2、膜状沸騰を核状沸騰に変える方法； 3、滑らかな表面を粗くする； 4、液体の表面張力を下げる 答えは2、3、4ですが、なぜ4を選ぶのでしょうか？液体の表面張力が低下すると、気泡が形成しにくくなり、熱伝達係数は下がるはずだ。理解できない、解いてほしい
液体の表面張力が下がると、気泡が容易に形成されるはずだ。
液体の沸騰とは相変化過程であり、界面効果を考慮すると、表面張力は核生成過程におけるギブス自由エネルギーに正の寄与をもたらす。その結果、系のギブス自由エネルギーが増大しても、その過程は自発的には進行しない。表面張力を下げることは、新しい相が形成される際のエネルギー障壁を低減し、気泡の形成を促進する。あるいは蒸気圧の観点から分析すると、表面張力が存在するため、気泡内の圧力は液体の圧力よりも高くなければならず、つまり小さな気泡を形成するには液体を過熱させて表面張力を下げる必要があります。そうすることで気泡内圧力と液体圧力の差が小さくなり、小さな気泡を生成するのに必要な過熱度も低くなり、気泡の形成が促進されます。