редставляет собой
открытую сверху трубу,  погруженную в замкнутую полость, куда
налита вода.  Трубка сделана из прочного металла,  в ней нас-
верлено множество мелких отверстий,  закрытых полунепроницае-
мой оболочкой,  например, из ацетатцеллюлозы. Труба заполнена
концентрированным рассолом и в нее начинает просачиваться во-
да, т.е. происходит осмос. Создается повышеное давление, под-
нимающее плунжер, связанный с массивным подпруженным поршнем.
Поршень сжимает в цилиндре воздух.  Можно создать давление до
трех тысяч атмосфер.  Сжатый воздух  можно  использовать  для
вращения воздушной турбины.  Изобретатели утверждают,  что их
"осмотический двигатель", состоящий из нескольких плунжеров и
поршней, будет генерировать мощность достаточную для движения
автомобиля.

      Теория осмотических явлений описывается в курсах термо-
динамики и  статистической физики.  Огромна роль осмотических
явлений в работе кровеносных систем человека и животных.


      3.6.1. Осмос  можно  усилить  (или  ослабить)  применяя
электрические поля.  Направленное движение  раствора  относи-
тельно поверхности твердого тела под действием электрического
поля носит название электросмоса, являющегося одной из разно-
видностей электрокинетических явлений (см.12.1).

      Липкая масса из смеси влажных грунтов с песком и остат-
      ками угля на дне вагонеток почти не  поддается  очистке
      даже специальными машинами. Специалисты Новомосковского
      института предложили использовать для очистки  электро-
      осмос под  воздействием на вагонетку с породой внешнего
      электрического поля между ее  стенками  и  грузом  (при
      движении воды относительно твердой горной массы) созда-
      ется тончайшая водяная пленка. Такой "прокладке" доста-
      точно, чтобы налипшая порода легко отделилась от корпу-
      са вагонетки.

      А.с. н 240825:  Способ сушки изоляции кабелейц в шахтах
      электросетях с   изолированной нейтралью,  отличающейся
      тем, что  с целью упрощения процесса  токоведущие  жилы
      кабелей подсоединяют  к положительному полюсу источника
      постоянного тока, отрицательный полюс которого соединя-
      ют с землей для осуществления сушки за счет использова-
      ния явления электросмоса.

      3.6.2. Явление обратного осмоса применено (США) для по-
лучения питьевой воды из сильно загрязненной или соленой (ги-
пельфильтрации). Непосредственно   явление  обратного  осмоса
происходит на   границе вода - синтетическое волокно:  внутрь
волокна проходит только вода,   оставляя  за  бортом  соли  и
грязь. Сама    установка состоит из многих миллионов волокон,
собранных в жгут и помещенных в стальной  цилиндр  в  который
подается "грязная" вода под давлением. Предусмотрен отдельный
отбор чистой воды и насыщенного раствора.

      Над проектом электростанции,  использующей силы осмоти-
ческого давления, работают сейчас ученые.Принцип действия та-
кой электростанции прост.  Трубу с полупроницаемой  мембраной
опускют в море. На глубине около 230 метров столб воды созда-
ет такой перепад давления на мембране, что она начинает рабо-
тать как  опреснитель.  Соленая вода тяжелее пресной примерно
на два с половиной процента.  Чтобы пресная вода поднялась до
уровня моря и стала переливаться через край трубы,  трубу не-
обходимо опустить на глубину 8750.  Переливающаяся вода может
вращать турбину.

      3.7. Т е п л о м а с с о о б м е н.

      Известны три  основных  механизма теплообмена - конвек-
ция, излучение и теплопроводность, в которой участвуют движу-
щиеся или  неподвижные молекулы вещества совершающие тепловые
колебания. Передача  тепла может сопровождаться  перемещением
массы или
     Очень широко используется при сушке,которая применяется в
различных областях  техники и технологии.  наиболее эффективно
процесс сушки идет в колонных аппаратах со встречными  потока-
ми: сверху    свободно падает вещество,  подвергаемое сушке ,а
снизу встречным потоком поступает нагретый газ.
     В донной же части аппарата подсушенное вещество интенсив-
но досушивется в ,так  называемом  "кипящем  слое".   "Кипящий
слой" представляет   собой  "псевдожидкость"  - взвесь твердых
частиц, пляшущих в потоках газа, поступающего снизу.
     Причем псевдожидкость  обладает удивительными теплотехни-
ческими свойствамитвердые частицы в ней бурно перемешиваются и
великолепно переносят  тепло,  во много раз лучше ,  чем такой
известный проводник ,как медь.

     Псевдожидкость, смачивающая какую-нибудь деталь со скром-
ной скоростью 1м/сек,  осуществляет теплообмен столь эффектив-
но,ка чистый газ движущийся со сверхзвуковой скоростью.
     Псевдожижжение с  равным  успехом  можно использовать как
для передачи тепла, так и для "передачи" холода.
     Применение псевдожидкости в печах для высокотемпературно-
го нагрева металла позволит резко  уменьшить  расход  топлива.
Существует традиционная   система нагрева - через газообразные
продукты сгорания к металлу. А газ скорее можно назвать изоля-
тором, чем проводником тепла: коэффициент, характеризующий его
способность передавать тепло,равен 200, в то время, как у жид-
ких металлов   или  расплавов  солей этот коэффициент равен 20
000. Намного  эффективнее теплообмен осуществляется в  кипящей
псевдожидкости: сжигаемый газ первоначально отдает тепло песку
, а  тот,  перемешиваясь потоками газа,  отдает тепло металлу.
Хотя сам  песок получает тепло все от того же теплоизолятора -
газа, однако  суммарная поверхность песчинок огромна, и в зна-
чительной мере благодаря этому они отбирают у пламени во много
раз больше тепла,  чем сумела бы отнять нагреваемая заготовка.

     3.7.1 Среди новых теплообменных систем важное место зани-
мают т е п л о в ы е т р у б ы. Один из простых вариантов теп-
ловой трубы- это закрытый металлический цилиндр; его  внутрен-
ние стенки    выложены  слоем  пористо-капилярного  материала,
пропитанного легковоспламеняющейся жидкостью.  Именно с движе-
нием этой жидкости связана теплопроводность трубы : на горячем
конце жидкость испаряется и отбирает тепло; пары сами  переме-
щаются к холодному концу - это нормальная конвекция; здесь па-
ры конденсируются и отдают тепло; образовавшиеся  жидкость  по
пористому материалу возвращается обратно,к горячему концу тру-
бы. Это  замкнутый цикл, бесконечный круговорот тела и массы -
никаких движущихся   частей,  в каком-то смысле машина вечная.
Тепловые трубы - непревзойденные проводники  тепла,   их  даже
назвали сверхпроводниками. Действительно, через тепловую трубу
диаметром в сантиметр можно прогнать тепловую мощность порядка
10 киловатт  при разности температур на концах трубы (это ана-
лог разности электрических потенциалов напряжения  на  участке
цепи )  всего в 5 гр.  С ; чтобы пропустить эту мощность через
медный стержень такого же диаметра на его концах нужен был  бы
перепад температуры почти 150 000 гр. С .

     Тепловые трубы  сейчас  получили  широкое применение.  Их
можно встретить в космической технике,  в  ядерных  реакторах,
криогенных хирургических  инструментах,  в системах охлаждения
двигателей. В  трубах может выполняться механическая работа за
счет энергии движущегося теплоносителя.  На их основе,  напри-
мер, создаются МТД-генераторы - теплоносителем в тепловой тру-
бе может быть жидкий металл, и, если поместить трубу в магнит-
ное поле,  то в металле (на  концах  проводника  )   наведется
электродвижущая сила. 	Тепловые трубы могут работать в очень
широком диапазоне температур. Все зависит от давления внутрит-
рубы и от применяемого теплоносителя.





	3.8  Молекулярные цеолитовые сита.

     Цеолты являются кристалическими водными  алюмосиликатами,
они относятся к группе каркасных алюмосиликатов.  Каркасы цео-
литов содержат каналы и сообщающиеся между собой  полости,   в
которых находятся   катионы и молекулы воды.  Катионы довольно
подвижны и обычно могут в той или иной степени обмениваться на
другие катионы.

     А.с. N  561233  Полирующий состав для обработки,например,
полупроводниковых материалов,  содержащий кристалический поро-
шок, окислитель,  например, перекись водорода и воду, отличаю-
щийся тем,  что с целью повышения эффективности процесса поли-
рования, он    дополнительно  содержит вещество,для катионного
обмена, например  азотнокислую медь или углекислый аммонит , а
в качестве кристаллического порошка взяты алюмосиликаты,  нап-
ример,цеолиты.

     Каркасы цеолитов похожи на пчелиные соты и образованы  из
цепочек анионитов   кремния и алюминия.  Из-за своего строения
каркас имеет отрицательный заряд и этот  заряд  компенсируется
катионами щелочных или щелочноземельных металлов,  находящихся
в полостях-сотах.  Тип цеолита (диаметр его пор ) определяется
соотношением кремния и алюминия и типом катионов.  Главным об-
разом это вода. Она удаляется при нагревании до 600-800 гр. С,
сам каркас при этом не разрушается,  он сохраняет первоначаль-
ную структуру.  Именно поэтому цеолит способен вновь поглащать
потерянную воду и другие вещества. Размером пор определяется и
размер частиц, способных в них проникать; цеолиты могут как бы
просеивать молекулы,   сортировать их по размерам.  Кроме того
они используются как адсорбенты,  они в 10-100 раз эффективнее
, чем все другие осушители и работают при различных температу-
рах. При  -196 гр. С адсорбационная способность цеолитов резко
повышается. Они  поглощают даже воздух, создавая в сосуде раз-
ряжение до 1.0е- мм рт.ст. Цеолиты используют как ионообменни-
ки, не разрушающиеся под действием излучения. В качестве ката-
лизаторов устойчивы к действию высоких температур,каталических
ядов, позволяют гибко менять свойства.

     А.с. N 550372 : Способ получения пентенов путем контакти-
рования 1,3 пентадиенов с твердым  окисным  катализатором  при
300-500 гр. С , отличающийся тем, что с целью повышения выхода
целевого продукта, в качестве катализатора используют компози-
цию аморфного алюмосиликата с силлиманитом.

     Размер ячеек цеолита сохраняется практически постоянным в
широком диапазоне температур т.к.  коэффициент расширения пол-
ностью гидратированного   цеолита близок к коэффициенту термо-
расширения кварца: соответственно 6.91 и 5.21 .

     3.8.1 Чистые цеолиты бесцветны. Если катионы щелочных или
щелочноземельных металлов  ,  обычно присутствующие в синтети-
ческих цеолитах , обменять на ионы переходных металлов, цеоли-
ты могут приобрести окраску. Если окраска индивидуального иона
зависит от того , находится он в гидратизированном или безвод-
ном состоянии, окраска цеолита будет меняться со степенью гид-
ратации. Так,   бесцветный цеолит А-А окрашивается в  глубокий
желто-красный цвет,  а затем в ярко-канареечный. Такой переход
окраски наблюдается при изменении парциального  давления  воды
над цеолитом от 3.10 мм рт.ст.  до 5.10 мм рт.ст. Окрашенная в
сиреневый цвет никелевая форма цеолита при дегидротации стано-
вится светло-зеленой, розовая кобальтовая форма-синей.

С п о с о б н о с т ь   ц е о л и т о в   м е н я т ь   ц в е т
в    п р и с у т с т в и и    п а р о в    в о д ы    и с п о -
л ь з у е т с я   д л я   е е   о п р е д е л е н и я .

     Цеолиты имеют  очень  интересные диэлектрические и элект-
ропроводные свойства.


			ЛИТЕРАТУРА

к 3.2 Б.Г.Гейликман, Статистическая физика фазовых переходов,
       т.1.М.,"наука",1954.
к 3.3 О.С.кондо,"Молекулярная теория поверхностного натяжения
      в жидкостях",М.,"мир",1963.
      Б.Д.Суми,Ю.В.Горюнов,"Физико-химические основы смачива-
      ния и растекания,М.,"Химия",1976.
к 3.4 Ф.Ф.Волькштейн,"Полупроводники как катализаторы химиче-
      ских реакций",М.,"Знание",1974
      (Новое в жизни,науке,технике. Серия "Химия",11).
      Ф.Ф.Волькштейн,"Радикало-рекомбинационная люминесценция
      полупроводников",М.,"Наука",1976
      Н.К.Адам,"физика и химия поверхностей",М.,1947.
      В.А.Пчелин,"В мире двух измерений",
      журнал "Химия и жизнь", 1976,6,стр.9-15.
к 3.5 С.Р.де Грот,Термодинамика необратимых процессов
      М.,1956,Физическое металловедение, вып.2.М.,"мир",1968
      В.Зайт, "Диффузия в металлах",М.1958.
      Я.Е.Гегузин,"Очерки о диффузиях в кристаллах",
      М.,"Наука",1974
к 3.7 Л.Л.Васильев,С.В.Конев,Теплопередающие трубки,Минск,
      "Наука и техника",1972.
к 3.8 Д.Брек,"Цеолитовые молекулярные сита",М."Мир",1976.



     4.1.2. Закон Паскаля

     Давление,производимое внешними силами на поверхность жид-
кости или   газа,передается  по  всем направлениям без измене-
ний.Такая передача давления происходит вследствии  возможности
молекул жидкости   или газа свободно перемещаться относительно
друг друга.

     Напомним, что это движение полностью хаотично,  и, следо-
вательно, в отсутствии силы тяжести или в состоянии невесомос-
ти давление во всех точках жидкости  согласно  закону  Паскаля
будет одинаковым.
     Соответственно, поэтому и "не работает" закон Архимеда  в
этих условиях.  На основе закона Паскаля работают гидравличес-
кие прессы и под'емники,  некоторые вакууметры различного рода
гидро- и пневмо- усилители.

       4.2    Течение жидкости и газа.

       4.2.1   ЛАМИНАРНОСТЬ И ТУРБУЛЕНТНОСТЬ.

     Упорядоченное движение  вязкой жидкости ( или газа )  без
междуслойного перемешивания  называется  ламинарным  течением.
При увеличении   скорости  потока возникающие в жидкости ( или
газе ) случайные возмущения приводят к образованию хаотическо-
го турбулентного движения,  при котором частицы жидкости ( или
газа )  совершают неустановившиеся беспорядочные  движения  по
сложным траекториям,  в результате чего происходит интенсивное
перемешивание жидкости ( или газа ).  При  ламинарном  течении
жидкости ( или газа )  передача импульса от слоя к слою проис-
ходит за счет молекулярного механизма ( вязкость )  ,  поэтому
скорость потока  жидкости ( или газа )  в трубе плавно убывает
от центра трубы к стенкам.  При турбулентном  потоке  скорость
почти постоянна по сечению трубы, резко убывая на самой грани-
це жидкости ( или газа ) со стенкой трубы.

     А.С. N 508262 :  Спосоп диспергирования нитевидных  крис-
таллов путем  перемешивания кристалической массы в вязкой жид-
кости, отличающийся  тем,  что  с  целью  уменьшения  процениа
поломки кристаллов  и времени процесса,  перемешивание ведут в
режиме ламинарного течения жидкости с вихрями Тейлора в  коак-
сиальном зазоре гладкоствольного роторного аппарата.

     А.С. N  523277 :  Способ контроля шероховатости с помощью
сопла, самоустанавливающегося  по контролируемой  поверхности,
основанной на измерении давления жидкости при турбулентном ре-
жиме течения в зазоре между соплом  и  контролируемой  поверх-
ностью, отличающийся  тем,  что с целью повышения чувствитель-
ности и точности контроля,  сначала создают  ламинарный  режим
течения в зазаоре,  а затем фиксируют положение сопла и увели-
чивают расход газа или жидкости  до  достижения  турбулентного
режима течения.

       4.2.2    ЗАКОН БЕРНУЛЛИ.

     для ламинарного режима течения справедлив закон Бернулли,
согласно которому полное давление в установившемся потоке жид-
кости остается постоянным вдоль этого потока.  Полное давление
состоит из весового, статического и динамического давления. Из
закона Бернулли  следует,  что при уменьшении сечения потока ,
из-за возрастания скорости,  т.е. динамического давления, ста-
тическое давление падает.  Закон Бернулли справедлив и для ла-
минарных потоков газа. Явление понижения давления при увеличе-
нии скорости   потока  лежит  в  основе работы различного рода
расходомеров, водо и пароструйных насосов. Отметим , что закон
Бернулли справедлив  в чистом виде только для жидкостей,  вяз-
кость которых равна нулю,  т.е.  таких жидкостей,  которые  не
прилипают к поверхности трубы.  На самом деле экспериментально
установлено, что скорость жидкости на поверхности твердого те-
ла всегда в точности равна нулю.  Именно поэтому на поверхнос-
тях ,  находящихся в потоке жидкости,  всегда  образуются  ка-
кие-то наросты, осаждения; этим же об'ясняется и тот факт, что
на лопастях крутящегося вентилятора всегда появляется слой пы-
ли.

     Патент США N 3811323 :  в измерителе потока жидкости тур-
бинного типа отсутствие осевого давления на подшипники  ротора
достигнуто увеличением   эффективной площади сечения потока на
участке, что  обеспечивает возникновение эффекта Бернулли, под
влиянием чего на ротор воздействует усилие на участке,  распо-
ложенном относительно ротора выше по течению потока.

     А.С. N 437846 :   Способ  определения  производительности
центробежного вентилятора   с осевым направляющим аппаратом по
перепаду статических давлений в двух сечениях,   расположенных
до и  после направляющего аппарата,  отличающийся тем ,  что с
целью повышения точности измерения и  обеспечения  возможности
определения производительности  при произвольном угле поворота
лопаток направляющего аппарата ,  последние  устанавливают  на
угол, равный  нулю, и замеряют статическое давление в вентиля-
ционном канале перед направляющим аппаратом и  позади  него  в
самом узком  сечении выходного патрубка ,  затем лопатки уста-
навливают на заданный угол поворота и  определяют  статическое
давление в   сечении перед направляющим аппаратом,  после чего
производительность подсчитывают по зависимости,  полученной на
основании уравнений Бернулли и неразрывности потока.

   4.2.3     ВЯЗКОСТЬ

     ВЯЗКОСТЬ- свойство жидкости и газов, характеризующее соп-
ротивление их течению под  действием  внешних  сил.   Вязкость
об'ясняется движением   и  взаимодействием  молекул .  В газах
расстояние между молекулами существенно больше  радиуса  дейс-
твия молекулярных   сил,   поэтому  вязкость газа определяется
главным образом молекулярным движением . Между движущимися от-
носительно друг  друга слоями газа происходит постоянный обмен
молекулами ,  обусловленный их непрерывным хаотическим (тепло-
вым) движением.     Переход молекул из одного слоя в соседний,
движущийся с иной скоростью,  приводит к переносу  от  слоя  к
слою определенного количества движения. В результате медленные
слои ускоряются, а более быстрые замедляются.
   
     В жидкостях , где расстояние между молекулами много мень-
ше , чем в газах, вязкость обусловлена в первую очередь межмо-
лекулярными взаимодействиями,  ограничивающими подвижность мо-
лекул. В    жидкости молекула может проникнуть в соседний слой
лишь при образовании в нем полости, достаточной для перескаки-
вания туда молекулы.  На образование полости расходуется энер-
гия активизации вязкого течения.  Энергия активации  падает  с
ростом температуры и понижением давления.  По вязкости во мно-
гих случаях судят о готовности или качестве продукта, посколь-
ку вязкость   тесно  связана со структурой вещества и отражает
физико-химические изменения материала,  которые происходят  во
время технологических процессов.

   4.2.4 ВЯЗКОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ.

     Протекание полярной непроводящей жидкости между обкладка-
ми конденсатора сопровождается некоторым увеличением  вязкости
мгновенно исчезающим   при  снятии поля.  Это явление в чистых
жидкостях получило название ВЯЗКОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА.
   
     Установлено, что эффект возникает только в поперечных по-
лях и   отсутсвует  в продольных.  Вязкость полярных жидкостей
возрастает с увеличением напряженности поля в начале пропорци-
онально квадрату напряженности, а затем приближается к некото-
рому постоянному предельному значению ( ВЯЗКОСТИ НАСЫЩЕНИЯ ) ,
зависящему от проводимости жидкости.  Увеличение про водимости
приводит к увеличению вязкости насыщения.
   
     На эффект оказывает влияние частота поля.  В начале с по-
вышением частоты   вязкоэлектрический  эффект увеличивается до
определенного предела, затем вырождается до нуля.
     Увеличение вязкости  под  действием  электрическ