Forskere afslører naturen af jordvand og dets faseovergang
Fig. 1. De abstrakte grænseflademodeller mellem fase A og fase B. a:den skarpe Gibbs-grænseflademodel; b:den ensartede grænseflademodel; c:modellen med diffuse grænseflader. h er grænsefladetykkelsen. Φ er rækkefølgeparameteren i grænsefladen, som er en funktion af placering h. Kredit:ZHANG Lianhai
Tilstandsvariationen og faseovergangen af uensartet vand i jord spiller en vigtig rolle i hydrotermisk processimulering i kolde områder, dannelse og nedbrydning af hydrater, udforske vand og is i månen, og andre skiftende spørgsmål relateret til vandige grænseflader.
For nylig, karakteren af jordvandstilstand blev i stigende grad fokuseret på i jordbundsvidenskab, men der eksisterer stadig ringe forståelse i dens uensartede natur.
Forskere fra Northwest Institute of Eco-Environment and Resources of the Chinese Academy of Sciences (CAS) forsøgte for nylig at foreslå en teoriramme for yderligere at karakterisere den uensartede natur af jordvand og dets faseovergangsdynamik.
De introducerede de statiske og dynamiske teorimetoder for uensartet vand baseret på en diffus grænseflademodel for at analysere uensartet vandtilstandsdynamik og vandtæthed og porevandstrykket.
Resultatet tydeliggør begreberne porevandstilstand, porevandstryk og matrikpotentiale i klassisk jordmekanik.
Forskerne foreslog også, at faseovergangsteorien om uensartet vand blev foreslået og fandt, at den generaliserede Clausius-Clapeyron-ligning (GCCE) er i overensstemmelse med Clapeyron-ligningen i naturen.
Desuden, de viste, at rumlig uensartet grænsefladevand og dets faseovergang har en konkurrencefordel for nøglespørgsmål såsom rumlig uensartet jord-vandtæthed, spørgsmål fra GCCE, tryksmeltning, fremmende effekt af substrater på hydratdannelse og andre.
Fig. 2. Det skematiske diagram over to forskellige faseovergangstilstande. Den blå celle og den tomme celle præsenterer faseovergangsvolumenrummet (PWSwPT) og resten af porevandet, der ikke er forbundet med, men påvirket af faseovergang (PWSaPT), henholdsvis. Cellestørrelsen angiver porevandsvolumenet forbundet med relevant proces. I Clapeyron-tilstand, det specifikke volumen af vand er mindre end det for is på grund af konstant masse (Mi =Mw) og ændret volumen (Vw
Disse resultater fremhæver substrat-vandenhedens rolle i jordbundsvidenskab og giver et teoretisk grundlag for ingeniør- og miljøvidenskab i forhold til frossen jord.
Relevante resultater er offentliggjort i Fremskridt inden for kolloid- og grænsefladevidenskab , med titlen "Spacial state distribution and phase transition of non-uniform water in soils:Implikations for engineering and environment sciences."
Varme artikler
-
Hvorfor løg får os til at græde (og hvorfor nogle ikke gør det)Kredit:Shutterstock Mark Anthony i Shakespeares Cleopatra kan have henvist til tårerne, der lever i løget. Men hvorfor får løg os egentlig til at græde? Og hvorfor er det kun nogle løg, der får os -
Ny teknologi vil gøre det muligt at fremstille vigtige metaller mere effektivtVed at tilføje kombinationer af kulstof, brint, og iltatomer til stædige, svære at fordampe metaller som wolfram og platin, University of Minnesota Twin Cities forskere var i stand til at omdanne elem -
"What is Boric Acid Used For?, 3, [[ Hvis du har angrebet myrer inde i et hus, er det muligvis ikke en mulighed at bruge meget giftige insekticider omkring børn og kæledyr. Imidlertid kan borsyre slippe af med de irriterende -
Video:Natto, den stinkende, slimet sojasnackKredit:The American Chemical Society Natto, en fødevare lavet af fermenterede sojabønner, slukker ofte nybegyndere til japansk mad på grund af dens stærke lugt og trævlede slim. Men mange mennesk
- Forskere undersøger, hvad der motiverer LGBTQ-unge på landet til at deltage i aktivisme
- Hvordan empati kan hjælpe eleverne til at forstå fortid og nutid
- Anmeldelse:Dragon Quest Builders passer perfekt til Nintendo Switch
- Elektriske felter fjerner let nanopartikler fra blod
- Kemikalier i tør-sletmarkører
- ADB advarer om, at klimaændringer er katastrofale for Asien