ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности теории гомогенной нуклеации в пересыщенном паре и в переохлажденной жидкоЭкспериментальные исследования достижимого перегрева жидкостей из "Метастабильная жидкость " Величина Ц к может рассматриваться как характерное время Тз, оно отличается от (2,59) множителем 1/2я. Оценки по формуле (2.59) с учетом (2.48), (2.49) и величины (йй/йг)к ) приводят для перегретой жидкости вблизи границы интенсивного зародышеобразования к значениям Тз = 10 10 сек. Для пересыщенного пара Тз = = 10 -г-10 сек. Тошев и Гутзов [54] показали, что зародышеобразование, стимулируемое твердой подложкой, характеризуется меньшим временем запаздывания, чем гомогенная нуклеация при одинаковых прочих условиях. [c.57] Принимая = 10 см , р = бар = 10 дин-смГ , т = 10 г, Т = 450 °К, получим В IQi секГ . Указанное значение коэффициента В на два порядка больше того, что дает теория Кагана. Такое расхождение обусловлено приравниванием величин Q viA- q. Оно сохраняется и для величины J . [c.58] Здесь Na —число молекул, приходящихся на квадратный сантиметр жидкости на границе с паром. При частоте молекулярных колебаний Vq = 10 -н 10 сек получим для В А разумный результат. [c.58] Оценки В в начале этого параграфа оказались завышенными, так как они сделаны в предположении = 1. Произведение 2 23 часто называют в литературе неравновесным фактором. [c.59] К определению требует применения методов статистической термодинамики, например метода большого канонического ансамбля Гиббса. Вычисление фазового интеграла и частичных функций для внутренних образований типа пузырьков или капелек связано с введением модельных представлений и некоторых упрощающих допущений. Это влияет на точность конечных формул, но иногда позволяет избежать более крупных ошибок, которые могут возникнуть при непоследовательном применении результатов статистической термодинамики. [c.60] Кооперативные процессы при нуклеации. Начиная с работы Фаркаша [3], образование жизнеспособного зародыша рассматривается как цепочка случайно чередующихся единичных актов испарения и конденсации. Одновременное изменение на две и более единиц считается маловероятным событием и в теории не учитывается. Такая схема оказалась достаточно простой для анализа кинетики нуклеации. Слабым местом схемы последовательных шагов является пренебрежение кооперативными процессами типа распада капли (пузырька) на части. Распад может произойти, например, в результате сильного деформирования капли за счет возмущений при тепловом движении [63]. Возникновению микроскопической полости в жидкости также пе обязательно предшествует эволюции, в начале которой была дырка, соответствующая удалению одной молекулы. Если жидкость получит вследствие флуктуаций плотности достаточно сильное местное растяжение и элемент объема выйдет за границу устойчивости (спинодаль), то в следующий момент произойдет развал жидкости с образованием пузырька. Детали картины зависят от времен релаксаций неско.льких процессов. Схема последовательных единичных актов испарения и конденсации здесь уже неприменима. Но учет кооперативных процессов в теории нуклеации не разработан. [c.62] Способы надежного измерения поверхностного натяжения на границах с твердым телом не разработаны. Это сильно ограничивает возможности практического использования феноменологической теории. Для капельки или пузырька в изотропной флюидной фазе дело обстоит лучше, поскольку экспериментально можно определить асимптотическое значение а (г оо) = Оц на границе жидкость — газ. Описание очень маленьких кристалликов еще более осложняется из-за необходимости учета избыточной энергии ребер и вершин. [c.66] Вернуться к основной статье