Multicomponent Interfacial Transport: Described by the Square Gradient Model during Evaporation and Condensation

توضیح ترمودینامیکی منسجم از حمل و نقل بین رابط‌ها در مخلوط‌ها برای مدت طولانی موضوعی باز بوده است. این تحقیق روشن می کند که سطح مشترک بین مایع و بخار در یک مخلوط در هنگام تبخیر و تراکم در تعادل موضعی است. این نشان می‌دهد که ترمودینامیک توسعه‌یافته برای رابط‌ها توسط گیبس می‌تواند به دور از تعادل نیز اعمال شود، که معمولاً در واقعیت چنین است. توصیف انتقال فاز برای درک فرآیندهای طبیعی و صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است. به عنوان مثال، برای درک افزایش غلظت CO2 در اتمسفر یا بهبود کارایی در ستون های تقطیر مرتبط است. این کار عالی از تازگی علمی درخشان، این حوزه را گام مهمی به جلو آورده است. مستندسازی سیستماتیک این رویکرد، کاربردهای بیشتر چارچوب نظری را برای مشکلات مهم تسهیل خواهد کرد.

A thermodynamically consistent description of the transport across interfaces in mixtures has for a long time been an open issue. This research clarifies that the interface between a liquid and a vapor in a mixture is in local equilibrium during evaporation and condensation. It implies that the thermodynamics developed for interfaces by Gibbs can be applied also away from equilibrium, which is typically the case in reality. A description of phase transitions is of great importance for the understanding of both natural and industrial processes. For example, it is relevant for the understanding of the increase of CO2 concentration in the atmosphere, or improvements of efficiency in distillation columns. This excellent work of luminescent scientific novelty has brought this area a significant step forward. The systematic documentation of the approach will facilitate further applications of the theoretical framework to important problems.