PHYSICAL MODELING OF MOLECULAR DISTRIBUTION ON THE LATERAL SURFACE OF A HEMISPHERICAL WATER DROPLET AND THE EVAPORATION PROCESS

doi:10.56292/SJFSU/vol31_iss3/a%p

Авторы

Farg‘ona davlat universiteti

https://orcid.org/0009-0006-0440-213X

DOI:

https://doi.org/10.56292/SJFSU/vol31_iss3/a%25p

Ключевые слова:

Keywords: hemisphere, segmental droplet, water droplet, number of molecules, physical model, Avogadro‘s number, density, molar mass, radius, height, diameter, evaporation process.

Аннотация

В данной статье разработана новая модель для определения количества молекул, расположенных на поверхности полушаровых и сегментных капель воды на основе физических принципов. Цель исследования заключается в обеспечении моделирования распределения молекул по поверхности капли с использованием точных физических параметров. Модель рассчитывает количество молекул, исходя из радиуса капли, плотности и молярной массы воды, а также числа Авогадро. В методологии предполагается определение числа молекул на поверхности за счет интеграции геометрических параметров и молекулярных физических констант. Экспериментальные измерения проводились при температуре 25°C и относительной влажности 20%, в ходе которых оценивались изменения объема капли и количества молекул на поверхности с течением времени. Результаты показали, что количество молекул уменьшается экспоненциально, а процесс испарения тесно связан с уменьшением площади поверхности капли. В то время как предыдущие алгебраические модели основывались на идеальных условиях без учета реальных физических факторов, предлагаемая модель позволяет более точно описать распределение молекул за счет использования физически обоснованных параметров.

Биография автора

, Farg‘ona davlat universiteti

Farg‘ona davlat universiteti, Fizika yo‘nalishi magistranti

Библиографические ссылки

LaMer, V. K. (1952). Theory, production and mechanism of formation of monodispersed hydrosols. Journal of Colloid Science, 7(6), 682–689. https://doi.org/10.1016/0095-8522(52)90036-4

Pruppacher, H. R., & Klett, J. D. (1997). Microphysics of Clouds and Precipitation (2nd ed.). Springer.

Hinds, W. C. (1999). Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles. Wiley-Interscience.

Israelachvili, J. N. (2011). Intermolecular and Surface Forces (3rd ed.). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-375182-9.10003-2

Jung, S., & Bhushan, B. (2011). Wetting transitions during evaporation of water droplet on superhydrophobic patterned surfaces. Langmuir, 27(6), 3059–3066. https://doi.org/10.1021/la104042d

Picknett, R. G., & Bexon, R. (1977). The evaporation of sessile or pendant drops in still air. Journal of Colloid and Interface Science, 61(2), 336–350. https://doi.org/10.1016/0021-9797(77)90396-4

Holten, V., & van Dongen, M. E. H. (2001). Evaporation of water droplets: Statistical physics and kinetic modeling. Journal of Statistical Physics, 105(1–2), 255–274. https://doi.org/10.1023/A:1010368413511

Rowlinson, J. S., & Widom, B. (2002). Molecular Theory of Capillarity. Dover Publications.

Tadmor, R. (2009). Line energy and the relation between advancing, receding, and Young contact angles. Langmuir, 25(5), 2865–2870. https://doi.org/10.1021/la803555s

Berthier, J. (2008). Microdrops and Digital Microfluidics. William Andrew Publishing.