Исследование спонтанного зародышеобразования в пересыщенных парах

• Автор: Рыбин, Е. Н.
• Шифр специальности: 02.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1973
• Место защиты: Б. м.
• Количество страниц: 184 с.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ТЕКСТЕ

- частоты потери и присоединения молекул зародышем,

2) - коэффициент диффузии,

(11 - диаметр молекул, рассматриваемых как твердые сферы,

- диаметр зародыша из ^ молекул,

£ - степень расширения газа в камере Вильсона; константа в уравнении упругости пара,^^ = -2 + сопзЬ,

Г - свободная энергия Гельмгольца,

^ - концентрация зародышей из ^ молекул,

У - свободная энергия Гиббса,

" весовые количества смешиваемых газов,

^ - число молекул в зародыше,

к - постоянная Планка,
] - скорость нуклеации,
к - постоянная Больцмана,
I - длина,
М - молекулярный вес, т - масса молекул пара,
Лд- число Авогадро,
Я - концентрация аэрозольных частиц,
^ - концентрация молекул пара,
П(^~ концентрация молекул насыщенного пара,
ОН)
п - концентрация молекул жидкости,
равновесная концентрация зародышей,
Р - давление,
р - давление пара,
р^- давление насыщенного пара,
0^ 0у} ^ - конфигурационные интегралы стационарной, свободной
- 3 -
( движущейся) и неподвижной капель,
“ отношение весовых количеств смешиваемых газов,
= %/Ц - отношение объемов смешиваемых газов,
Я - газовая постоянная; гидродинамическое сопротивление, I - радиус аэрозольных частиц,
Ц - радиус молекул, рассматриваемых как твердые сферы,
ц - радиус зародыша из ^ молекул,
г(4)Д - радиусы поверхности натяжения и эквимолекулярной
поверхности,
5 - пересыщение,
51 - площадь поверхности молекул, рассматриваемых как твердые сферы,
Ьц - площадь поверхности зародыша из ^ молекул,
Т - температура,
Тс - критическая температура,
1 - время,
11^ - энергия взаимодействия молекул зародыша,
У - объем,
- объемные скорости потоков газов,
Ъ - объем зоны нуклеации,
У^п) туок) _ 0(зъемЬц приходящиеся на одну молекулу в паре, в жидкости и в кристалле,
^ - объем, приходящийся на одну молекулу в насыщенном паре,
Щ - свободный объем, приходящийся на одну молекулу в жидкости,
Уу - объем зародыша,
№с| - работа образования стационарного зародыша,
Уд - работа образования движущегося зародыша6
статистические суммы состояний стационарного и движущегося зародышей,

- суммы состояний поступательного, вращательного и колебательного движений,
- коэффициент конденсации,
оС - коэффициент пропорциональности в выражении для свободной поверхностной энергии капли,^}—ы.сцу
- величина адсорбции для поверхности натяжения,

- поверхностная энергия зародыша,
^ - длина волны де-Бройля,
- химические потенциалы молекул пара, жидкости и кристалла,
- химический потенциал зародышей,
? - колебательная частота,
хп) „(»О С К)
$’ § ’ $ ~ плотности пара, жидкости и кристалла,
б, 5°^ - поверхностное натяжение; верхние индексы обозначают: 5 - поверхность натяжения,-у -эквимолекулярную поверхность,
Т - время релаксации,
/0 - потенциальная энергия, приходящаяся, в среднем, на одну молекулу в кристалле,
^ - изотермическая сжимаемость,
^ - свободная энергия зародыша,
^ - свободная поверхностная энергия зародыша,
^ - свободная энергия, приходящаяся на одну внешнюю
степень свободы молекул жидкости или кристалла,
^(И<1 - свободная энергия, приходящаяся на одну молекулу
жидкости или кристалла1.
Величины со звездочкой относятся к критическим зародышам. Нижним индексом "о" обозначены величины, рассчитанные по классической теории спонтанной нуклеации ( ^ , I* , Мо ).

зультэте каждая капелька оказывается в ячейке объемом х^;
4) изотермическое расширение I моля капелек до первоначального объема V путем равномерного увеличения размеров всех яче-ек^);
5) снятие перегородок между ячейками.
Так как объемы систем в состояниях I и 2 одинаковы, то рэзГ® п(1)
ность свободных энергий этих состояний г - г равна сумме работ, затраченных на проведение процессов 1*5:
р0- ^ 2 Аі. ( г-з )
Термодинамические потенциалы У систем в состояниях I и
В ходе настоящего анализа мы отвлекаемся от всех свойств реальных перегородок за исключением свойства служить препятствием для ударяющихся о них молекул.! частности, не принимается во внимание толщина перегородок, хотя понятно, что в действительности они могут выполнять свои функции только имея достаточную толщину. Не рассматриваются и конкретные формы проведения процесса разбиения, а берется их конечный результат. Все это вполне допустимо, так как в теоретическом плане существенно только то, что каждая капелька оказывается изолированной в ячейке объемом и что объем системы составляется из объемов отдельных ячеек, определяемых их внутренними границами.
^ При рассмотрении газа капелек мы исключаем процесс испарения, т.е. предполагаем полную сохранность капелек. Вообще говоря, такая ситуация является нереальной в силу малой ее вероятности, но теоретически она допустима и может служить предметом анализа.