Основы термодинамики нуклеации на растворимых ядрах. Щекин А.К - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

8
зависимости от пересыщении пара величину F энергии активации
нуклеации, а также положения
ν
e
и ν
c
и полуширины
∆ν
e
F
e
=
L
N
M
O
Q
P
=
2
22
12
∂∂ν
νν
ej
, ∆ν
c
F
c
=
=
2
22
12
∂∂ν
νν
ej
(2.2)
минимума и максимума на оси переменной
ν
работы
F
образования
капли, которые определяют соответственно околоравновесную об-
ласть νν−<
ee
∆ν
~
и околокритическую область νν−<
cc
∆ν
~
разме-
ров капель. Найдем эти термодинамические характеристики нуклеа-
ции как функции
ε в допороговой области метастабильности пара.
Разлагая
b
ν
в ряд Тэйлора в окрестности точки νν=
th
наиболь-
шего из максимумов химического потенциала конденсата, напишем
параболическую аппроксимацию
bb b
th
th
thνν
νν=+ν
1
2
22
2
ej
c
h
(2.3)
(индекс
th отмечает значения величин при νν=
th
). Условием мало-
сти отброшенного члена с третьей производной от
b
ν
по
ν
вточке
νν=
th
относительно удержанного члена со второй производной от b
ν
по
ν
вэтойточкеслужит
1
3
1
33 22
νν
νν
−∂ν ν<<
th
th th
bb
c
h
ejej
, (2.4)
что и определяет область справедливости аппроксимации (2.3).
Используя (1.6), (2.1), (2.3), имеем
νν ε
νeth th
th
bb=− ν
F
H
I
K
2
22
12
,
νν ε
νcth th
th
bb=+ ν
F
H
I
K
2
22
12
. (2.5)
Далее, используя (1.7), (2.3) и (2.5) в (2.2), находим
∆ν ∆ν
ec th
th
bb== ν
F
H
I
K
2
22
14
ε
ν
. (2.6)
Наконец, подставляя (2.1) и (2.3) в (1.8), учитывая (2.5), получим
Fbb
th
th
=∂ν
F
H
I
K
4
3
2
32 32 2 2
12
ε
ν
. (2.7)