p Fig. 1. Os modelos de interface abstraídos entre a fase A e a fase B. a:o modelo de interface de Gibbs afiado; b:o modelo de interface uniforme; c:o modelo de interface difusa. h é a espessura da interface. Φ é o parâmetro de pedido na interface, que é uma função da localização h. Crédito:ZHANG Lianhai
p A variação de estado e transição de fase da água não uniforme em solos desempenham um papel importante na simulação do processo hidrotérmico em regiões frias, a formação e decomposição de hidratos, explorando água e gelo na Lua, e outras questões variáveis relacionadas a interfaces aquosas. p Recentemente, a caracterização do estado da água do solo tornou-se cada vez mais focada na ciência do solo, mas ainda existe uma compreensão insuficiente em sua natureza não uniforme.
p Pesquisadores do Instituto Noroeste de Ecoambiente e Recursos da Academia Chinesa de Ciências (CAS) recentemente tentaram propor uma estrutura teórica para caracterizar ainda mais a natureza não uniforme da água do solo e sua dinâmica de transição de fase.
p Eles introduziram os métodos da teoria estática e dinâmica da água não uniforme com base no modelo de interface difusa para analisar a dinâmica do estado da água não uniforme e a densidade da água e a pressão da água dos poros.
p O resultado esclarece os conceitos do estado da água dos poros, pressão de água dos poros e potencial matricial na mecânica clássica do solo.
p Os pesquisadores também propuseram que a teoria de transição de fase da água não uniforme foi proposta e descobriram que a equação generalizada de Clausius-Clapeyron (GCCE) é consistente com a equação de Clapeyron na natureza.
p Além disso, eles mostraram que a não-uniformidade espacial da água de interface e sua transição de fase têm uma vantagem competitiva para questões-chave, como a densidade espacial não uniforme da densidade da água no solo, questões do GCCE, derretimento de pressão, efeito de promoção de substratos na formação de hidratos e outros.
p Fig. 2. O diagrama esquemático em dois modos de transição de fase diferentes. A célula azul e a célula em branco apresentam o espaço de volume de transição de fase (PWSwPT) e o resto da água de poro não associada, mas afetada pela transição de fase (PWSaPT), respectivamente. O tamanho da célula denota o volume de água dos poros associado ao processo relevante. No modo Clapeyron, o volume específico de água é menor do que o de gelo devido à massa constante (Mi =Mw) e volume alterado (Vw
p Esses resultados destacam o papel da unidade substrato-água na ciência do solo e fornecem uma base teórica para as ciências ambientais e de engenharia em relação ao solo congelado.
p Resultados relevantes foram publicados em
Avanços na ciência do colóide e da interface , intitulado "Distribuição de estado espacial e transição de fase de água não uniforme em solos:implicações para engenharia e ciências ambientais."
