Основы термодинамики нуклеации на растворимых ядрах. Щекин А.К - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

6
симума и минимума работы образования капли задает высоту
F
ак-
тивационного барьера нуклеации (энергию активации нуклеации):
FF F b bd
ce
e
c
=−=
z
ν
ν
ν
ν
ch
, (1.8)
то при
bb=
ν
ch
max
достигается порог безбарьерной нуклеации. Соот-
ветственно максимум
b
ν
ch
max
химического потенциала конденсата
определяет пороговое значение
b
th
химического потенциала пара при
конденсации на растворимых ядрах. При bb
th
процесс нуклеации не
требует энергии активации, т.е. каждое ядро сразу становится центром
устойчиво растущей капли. Из (1.5) сучетом(1.4) имеем
ba
th n
= 22 27
32
12
ch
ν , (1.9)
что выражает
b
th
непосредственно через число молекул или ионов
ядра конденсации.
Согласно (1.4) неравенство (1.1) будет иметь место в окрестности
точки
νν=
0
и правее этой окрестности при выполнении условия
ν
n
13
1>> , (1.10)
которое имеет смысл условия макроскопичности растворимых ядер.
Ввиду (1.10) находим из (1.9)
b
th
<< 1 . Считая пар при предполагае-
мых его малых плотностях идеальным газом, определяя пересыщение
ζ
пара соотношением ζ=
nn
ch
1, где n объемная плотность
числа молекул пара,
n
объемная плотность числа молекул насы-
щенного пара, имеем
b =+ln 1 ζ
ch
. (1.11)
Обозначая пороговое пересыщение пара как
ζ
th
, принимая во внима-
ние (1.11), (1.9) иучитывая, что ввиду (1.10)
ζ
th
<< 1 , получаем
ζν
th n
a= 22 27
32
12
ch
. (1.12)
Соотношение (1.12) называется формулой Кёлера [1].