Рост - капелька
Cтраница 1
Рост капелек, так же как нагрев от стенок, снижает пересыщение в окружающей их зоне. Конденсация вызывает не только понижение давления, но и повышение температуры за счет выделения тепла при фазовом переходе. В камерах со свободной поверхностью жидкости трудно получить и сохранить большое пересыщение, если отказаться от примеси неконденсирующегося газа. Это связано с интенсивным поступлением горячего пара в холодный объем при расширении. Высокое содержание газа-носителя ограничивает испарение со свободной поверхности и способствует сохранению пересыщения. В частности, уменьшается скорость роста капелек. [1]
Для образования жидкости должен начаться рост маленьких капелек. Если, однако, мы будем считать, что в парах присутствуют только чрезвычайно маленькие капельки жидкой фазы, то они будут иметь некоторый избыток свободной энергии в сравнении с жидкостью в объеме. Эта избыточная энергия возникает за счет увеличения поверхности. Величина избыточной поверхностной энергии равна 4яг2ст, где о - поверхностное натяжение, а г - радиус капли. [2]
Для образования жидкости должен начаться рост маленьких капелек. Если, однако, мы будем считать, что в парах присутствуют только чрезвычайно маленькие капельки жидкой фазы, то они будут иметь. Эта избыточная энергия возникает за счет увеличения поверхности. Величина избыточной поверхностной энергии равна 4я / - 2сг, где а - поверхност ное натяжение, а г - радиус капли. Для того чтобы капля и пар находились в равновесии, давление пара Р должно превышать давление насыщенного пара Ро на величину, которая может быть вычислена по уравнению. [3]
Бест [230] произвел расчеты скорости роста капельки для температуры воздуха 273 К и давления 900 мб. Он получил, что при конденсации водяного пара на сравнительно больших ядрах рост капелек радиусом от 0 75 до 1 - 2 мкм происходит весьма быстро, за доли секунды. В этих пределах капельки являются достаточно концентрированными растворами, что и является причиной понижения равновесной упругости пара и интенсивной конденсации водяного пара. Но при дальнейшем росте концентрация раствора играет малую роль. Для ядер конденсации с массой 10 - 15 кг время роста капелек до радиуса 15 мкм составляет почти 50 мин. Следовательно, в быстро развивающихся конвективных облаках образование облачных капелек радиусом более 10 мкм нельзя объяснить конденсацией водяного пара. Расчеты показали, что электрические силы могут влиять на скорость конденсационного роста капелек радиусом не более 1 мкм. [4]
Вызванная этим конденсация водяного пара и рост капелек воды ( или кристалликов льда в переохлажденных облаках) приводят к выпадению осадков. [5]
Вызванная этим конденсация водяного пара и рост капелек воды ( или кристалликов льда в переохлажденных облаках) приводят к выпадению осадков, Аналогичным образом можно рассеивать туман. [6]
 |
Зависимость проницаемости. [7] |
Первоначальное уменьшение проницаемости связано с появлением и ростом капелек конденсата, а последующее увеличение ее - с испарением последнего после того, как давление падает ниже давления максимальной конденсации рмк. [8]
Если известны р - Т - F-история системы, закон роста капелек и их число ( хотя бы на одной стадии конденсации), то отсюда можно получить сведения о частоте гомогенной нуклеации. Некоторая неопределенность всегда вносится гетерогенными зародышами, но их доля уменьшается с ростом пересыщения. Для перегретых жидкостей сравнение теории с опытом произведено в широком интервале давления - от атмосферного до близкого к критическому. Изучение скачка конденсации является перспективным методом исследования метастабиль-ных состояний. [9]
Используя механизм изотермической перегонки, Ленгмюр вывел соответствующие уравнения для скорости роста капелек масляных туманов и водяных капелек в природных облаках. [10]
Ьсли в паровой фазе образовалась жидкая капелька радиусом акр, то такая капелька будет находиться в равновесии с окружающим ее паром, причем давление пара р будет связано с а ( р соотношением (8.3); однако это равновесие не будет устойчивым, вследствие чего с течением времени начнется рост капельки. Для капелек радиуса, большего, чем а р, давление пара оказывается, как это следует из формулы (8.3), слишком высоким. [11]
Если в паровой фазе образовалась жидкая капелька радиуса р кр, то такая капелька будет находиться в равновесии с окружающим ее паром, причем давление пара р р будет связано с р кр соотношением ( 6 - 20); однако это равновесие не будет устойчивым, вследствие чего с течением времени начнется рост капельки. Для капелек радиуса, большего, чем р давление пара оказывается, как это следует из формулы ( 6 - 20), слишком высоким. Давление пара может понизиться за счет конденсации части пара на этих капельках; в результате этого размеры капелек еще более возрастут. Другими словами, по отношению к каплям радиуса, большего, чем р кр, пар давления р р будет неустойчив, так что если поместить подобные капли в пар, последний начнет конденсироваться на них до полного перехода в жидкую фазу. Рост капель сверхкритического размера происходит как за счет присоединения к ним отдельных молекул, так и за счет слияния с ними капелек докритического размера. [12]
Они рассматривали рост капелек в пересыщенном паре как нестационарный процесс переброса кластеров из группы с одним размером в группу с другим размером и обратно под действием двух причин: направленной внешней силы, обусловленной разностью термодинамических потенциалов, и хаотических толчков броуновского движения. [13]
Поэтому возможен спонтанный рост капельки. Действительно, для капелек с радиусом, большим Окр, давление пара, определяемое формулой (5.10), слишком велико. Давление пара может понизиться вследствие конденсации части пара на этих капельках; в результате размеры капелек еще более возрастут. Следовательно, по отношению к капельке с радиусом, большим критического, пар, находившийся вначале в равновесии с каплей радиусом а ( к1р, окажется неустойчивым. Если поместить подобную капельку в пар, последний начнет конденсироваться на капле до полного перехода в жидкую фазу. Рост капелек сверхкритического размера происходит как вследствие присоединения отдельных молекул, т ак и в результате слияния капелек докритического размера. [14]
В начальный момент сопрокосновения пара с холодной поверхностью последняя покрывается мономолекулярным, адсорбированным слоем, который в зависимости от физико-химических свойств конденсируемого вещества и поверхности либо растет и уплотняется, либо разрывается на большое количество капелек. В дальнейшем идет рост капелек и образование новых. [15]
Страницы: 1 2 3