Составители:
Рубрика:
4. Будем считать зародыши сферическими. Общее изменение свободной
энергии
∆
G выразится уравнением:
∆
G =
∆
G
V
+
∆
Gs +
∆
G
g
, (2.4 )
где
∆
G
V
- объемная составляющая, равная разнице свободных энергий рав-
ных объемов жидкой и твердой фаз при данной температуре;
∆
Gs - поверхностная составляющая, соответствующая изменению свобод-
ной энергии при образовании новой поверхности;
∆
G
g
– составляющая, обусловленная энергией упругой деформации. Она
весьма мала при фазовых переходах пар - кристалл и расплав - кристалл и
ею можно пренебречь.
Если предположить, что свойства кластеров как микрочастиц можно
описывать термодинамическими параметрами, то изменение полной энер-
гии образования (
∆
G) куполообразного (сферического) зародыша, без уче-
та составляющей упругой деформации, равно сумме изменений объемной
(
∆
G
V
) и поверхностной (
∆
G
S
) энергий:
svSV
rgrGGG
σππ
23
4
3
4
+−=∆+∆−=∆
, ( 2.5)
где r - радиус зародыша;
σ
s
- удельная свободная энергия поверхности
раздела конденсат – пар.
Удельная объемная энергия (g
V
) (из 2.3) связана с пересыщением
γ
=Р/Р
0
зависимостью:
γ
ln⋅−=∆
m
V
V
kT
g
. ( 2.6)
В выражении (2.5) первый член всегда отрицательный, так как при обра-
зовании твердой фазы выделяется теплота кристаллизации, а второй - все-
гда положительный, поскольку на образование поверхности затрачивается
работа, причем при малых значениях r второй член больше первого, в то
время как при больших наоборот. Графический вид зависимости (2.5) и ее
составляющих представлен
на рис. 2.1.
- 31 -
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
