10-2.4. Неизотермическое капиллярное движение жидкости

где ε = dσ/dt — температурный коэффициент поверхностного натяжения жидкости, а r' = r'1 = r'2 — радиусы кривизны мениска жидкости, которые для упрощения задачи считаем все одинаковыми.

Таким образом, перепад капиллярного потенциала прямо пропорционален перепаду температуры, а скорость движения жидкости равна:

т. е. прямо пропорциональна температурному градиенту и радиусу капилляра.

К этому же виду термокапиллярного потока относится пленочное движение жидкости вдоль поверхности твердого тела (по стенке капилляра) при наличии температурного градиента. Скорость пленочного движения жидкости vпл равна:

т. е. линейная скорость vпл прямо пропорциональна квадрату толщины пленки (H2) и температурному коэффициенту поверхностного натяжения ε.

При наличии перепада температуры в капилляре, полностью заполненном жидкостью, может иметь место движение пристеночной жидкости. Это явление совершенно аналогично явлению теплового скольжения газа в макрокапиллярах. Движение пристеночной жидкости обусловлено различными термодинамическими свойствами жидкости в очень тонком слое H по сравнению с жидкостью в объеме и, в частности, различием ее теплосодержаний (энтальпий), т. е. оно обусловлено взаимодействием молекул жидкости с молекулами твердого тела.

Скорость такого движения пристеночного слоя пропорциональна температурному градиенту и не зависит от радиуса капилляра:

где х — постоянная, зависящая от свойств жидкости и толщины пристеночного слоя.