Polimer sıvıların P-V-T ve viskoz davranışlarının ilişkilendirilmesi
Relating the P-V-T and viscous behaviours of polymer liquids
- Tez No: 84374
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UĞUR YAHŞİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
ÖZET 1969 'da Simha ve Somcynsky ( SS ), düşük ve yüksek ağırlıklı sıvı polimer sistemleri başarılı bir şekilde tasvir eden bir latis- boşluk modeli önermişlerdir. Teori, indirgenmiş basınç, hacim ve sıcaklık değişkenleri cinsinden ifade edilmiştir: p ~ V T P = - V=- T = - P* ' V T Ayrıca zincir esnekliğinin bir ölçüsü olan, serbestlik derecesinin ( 3c ) moleküldeki segment sayısına (s) oranını da içermektedir. Buna göre S S Teorisi, bir sıvının denge termodinamik özelliklerini tasvir etmek için dört parametreye ihtiyaç duyar: Basınç, hacim ve sıcaklık karakteristik parametreleri ( P*, V, T ) ile zincir esnekliğinin bir ölçüsü olan yy) oranı. SS teorisi hal denklemi ise p-[f\ - ?-'^ şeklinde ifade edilir. Burada y(=\-h), işgal edilmiş latis noktalarının sayısının toplam latis noktası sayısına oranıdır. Boşluk kesri h ise s-mer sistemin Helmholtz serbest enerjisinin minimize edilmesi ile elde edilir: fdF^ pyJv = 0 -> y=(f, v)=\-h 1941 'de Eyring ve arkadaşları basit sıvılardaki transport olaylarını açıklamak üzere ESS (Eyring 's Significiant Structure) teorisini geliştirdiler. ESS teorisi, denge termodinamik teorilerden denge dışı olaylara kadar uzanır. Bu nedenle özellikle transport özelliklerinin açıklanmasında geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Örneğin akış modelinde, Eyring ve arkadaşları, zorlama etkisinde moleküllerin ve onların segmentlerinin komşu latis boşluklarına atlayabildiklerini kabul etmişlerdir. 111Sıvıların akışı, segmentlerin komşu latis boşluklarına atlayarak ilerlemeleri ile gerçekleşir. Segmentin önündeki potansiyel engelini komşu boşluğa geçmesi, segment ile boşluğun segment ile boşluğun kimyasal bir reaksiyonla birleşmeleri gibi düşünülebilir. Buna göre, sıvı akışı problemine mutlak reaksiyon hızı teorisi uygulanabilir. Bir sıvının viskozitesinin, boşluk kesri h ile orantılı olarak gaz benzeri kısmın viskozitesi ile ve y ile orantılı olarak katı benzeri kısmın viskoziteleri toplamına eşit olduğu varsayılmıştır: tj = (\-A)tjs + hî]g Buradan viskozitenin İn l-exp ( hv \ kT \-h r exp 2kT J o Vsp J - a0 + a, \-h 1 h+a2 T şeklindeki bir eşitliği sağladığı öngörülmüştür. Burada a0 ve a, numuneye özgü sabitler ve a2 ise ayarlanabilir bir parametre olarak düşünülmüştür. Bu modelle, sıvıların bir geçiş özelliği olan viskozite ile denge özelliği olan boşluk kesri arasında teorik bir köprü kurulmuştur. Bu çalışmada amaç, S S ve ESS teorisini uygulayarak, benzen, siklohekzan ve siklopentan gibi halka yapılar içeren alkanların viskoz özelliklerini incelemek ve elde edilen sonuçlan deneysel sonuçlarla karşılaştırmaktır. Bu noktadan yola çıkılarak, altı farklı numunenin viskoz özellikleri incelenmiş ve deneysel sonuçlara oranla maksimum %6 hata bulunmuştur. iv
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In 1969, Simha and Somcynsky (SS) proposed a lattice- vacancy model which successfully described liquid polymer systems. The theory was expressed with reduced pressure, volume and temperature parameters: P v T P = - V= - 7* = ' - p* ' v ' r And it also contains the ratio of degrees of freedom to the number of segments in a molecule. According to this definition, the S S theory needs four parameters to define a polymeric liquid's equilibrium thermodynamic properties. These are pressure, volume and temperature as characteristic parameters [P*, V ', T* j and measure of flexibility with the magnitude of ^y. The equation of state for SS theory is expressed as: '-(E -> ?-? In this equation the term of y (=1-A) is the ratio of the number of occupied lattice sites to the number of whole sites. The hole fraction can be obtained by minimizing the Helmholtz free energy of the system: 'dF^ dy)v.t -> y={f, v)=\-h In 1941, Eyring and his collabrators developed the ESS theory to explain the transport phenomena for the simple polymeric liquids. The ESS theory has been used to extend validity equilibrium thermodynamic theories to none- equilibrium phenomena in particular to transport properties. For example, in the model of flow, Eyring and his collabrators assumed that under the influence of stress molecules ortheir segments successively jump into lattice vacancies, equated with the free volume elements of the equilibrium thermodynamics. The flow of liquids was occurred as the displacement of the segments by jumping into the neighbor vacancy by passing over the potential barrier can be thought as a composition of segments and vacancies like a chemical reaction. According to this, absolute reaction rate theory can be applied to the problem of the flowing of liquids. Viscosity of a liquid can be expressed as the terms of viscosity of solid- like body (occupied), T]s, and gas- like body (unoccupied), t]g, weighted by the fraction of occupied, y, and unoccupied lattice sites, h (=l-y), î1 = (l-h)î]s + hr\B Hence, it is proposed that the viscosity assures this equation below. In 1-exp O Vsr h f exp 2kT \ 11 J - a0 + a, \-h 1 h+a2 T Where a0 and a, are characteristic parameters and a2 is the scaling parameter. With this model a theoretical bridge has been set from viscosity as a transport phenomena to hole fraction as an equilibrium property. In this study, the purpose is examining the viscous behavior of alkane which contain ring structures as benzene, cyclohexan or cyclopentane by applying the SS and ESS theories and to compare the results which we obtain from the theories with experimental data. Related with the six different samples have been examined by using the SS and ESS theories and maximum deviation has been found as %6.4. VI
Benzer Tezler
- Polimer sıvıların P-V-T verileri ile vizkozite özelliklerinin ilişkilendirilmesi
Relating the viscous characteristics and P-V-T data of polymer liquids
ALPER GÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. HASAN ASLAN
- Eriyik polimerin viskoz davranışının serbest hacim ile ilişkilendirilmesi
Linking the free volumes in viscous behavior of polymer liquids
GÜLSÜM AKDENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. UĞUR YAHŞİ
- Sİmha-Somcynsky kuramı kullanılarak polimerlerin Newtonyen ve Newtonyen olmayan viskoz davranışının serbest hacim cinsinden incelenmesi
On the analyzing of Newtonian and non-Newtonian viscous behavior of polymers in terms of free volume using Simha-Somcynsky hole theory
FATMA DİNÇ ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR YAHŞİ
DOÇ. DR. CUMALİ TAV
- Zincir moleküler sıvıların yüzey geriliminin bulk özellikleri ile ilşkilendirilmesi
Linking the bulk properties of surface tension of chain molecular liquids
CİHAT BOYRAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. UĞUR YAHŞİ
- An experimental study of particle size and concentration effects of calcium carbonate on rheological and filtration properties of drill-in fluids
Kalsiyum karbonat konsantrasyonunun ve tane boyutunun polimer esaslı rezervuar sondaj sıvılarının reolojik ve filtrasyon özelliklerine etkileri üstüne deneysel bir çalışma
AYDIN ODABAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA VERŞAN KÖK