Excess ultrasonic absorption in water and heavy-water mixture

Summary

The excess ultrasonic absorption in binary mixtures of H₂O-D₂O has been evaluated by calculating the relaxation time τ=β₀(η _V +3/4μ) and relaxing compressibility β _r =β₀[1|4/3(μ/η _V )]⁻¹. There is good agreement between the computed and the experimental value of excess absorption using the above values of β_tr and τ. τ and ΔF obtained from this method compare favourably with the values of the same parameters reported by Koret al. in the lower-temperature range. In the higher-temperature range the difference is as high as 10%. This is because the values of β_∞ are assumed to be temperature independent by Koret al. ΔV/V is found to be independent of temperature and concentration of D₂O supporting the assumption of earlier workers.

Riassunto

Si è valutato l’assorbimento ultrasonico in eccesso in misture binarie di H₂O-D₂O calcolando il tempo di rilassamento τ=β₀(η _V +3/4μ) e la compressibilitè di rilassamento β _r =β₀[1|4/3(μ/η _V )]⁻¹. C'è buon accordo fra il valore calcolato e quello sperimentale dell'assorbimento in eccesso se si usano i suddetti valori di β_tr e τ. τ e ΔF ottenuti con questo metodo si possono favorevolmente confrontare con i valori degli stessi parametri riportati da Koret al. nell’intervallo di temperature inferiori. Nell’intervallo di temperature superiori la differenza raggiunge il 10%. Ciò è dovuto al fatto che Koret al. suppongono che valori di β_∞ sono indipendenti dalle temperature. Si trova che ΔV/V è indipendente dalla temperatura e dalla concentrazione di D₂O a sostegno delle ipotesi di autori precedenti.

Резюме

Избыточное поглощение ультразвука в бинарных смесях H₂O-D₂O было оценено посредством вычисления времени релаксации τ=β₀(η _V +3/4μ) и релаксирующей сжимаемости β _r =β₀[1|4/3(μ/η _V )]⁻¹. Получается хорошее согласие между вычисленной и экспериментальной величинами избыточного поглощения, используя вышеуказанные значения β_tr и τ. Полученные τ и ΔF согласуются со значениями тех же параметров, которые были опубликованы кором и др. в области низких температур. В области высоких температур разница составляет 10%. Эта разница обусловлена тем, что значения β_∞ в работе Кора и др. предполагаются не зависящими от температуры. Обнаружено, что величина (ΔV/V) не зависит от температуры и концентрации D₂O, что подтверждает предположение других авторов.