Cтраница 3
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. [31]
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. [32]
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. [33]