Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 7

I вблизи этой стенки изменяется и распределение плотности молекул; если выделить единичный объем в области, где влияют силы взаимодействия с поверхностью, то число молекул в единице объема определится по выражению(рис. 20).

Рассмотрим случай, когда рк < рс.

Обозначая число молекул, остающихся на единице поверхности в единицу времени, через NK и пользуясь выражением (43), получим

Тогда, подставляя значение п из формуы (53), имеем Введем обозначение

или

(54)

и назовем / функцией затвердевания. f — функция (коэффициент) затвердевания, характеризующая относительное число молекул пара, остающихся на поверхности конденсата.

Она учитывает те молекулы, электроны которых подчиняются принципу запрета Паули, который гласит, что в любой квантовой системе (атоме, молекуле, кристалле) на каждом энергетическом уровне может находиться не более двух электронов, причем собственные моменты (спины) электронов, Занимающих одновременно один и тот же уровень, должны иметь противоположные направления.

Величина / изменяется от единицы в условиях высокого вакуума до нуля в окрестности тройной точки. В высоком вакууме

Тогда имеем

В низком вакууме, в окрестности тройной точки, где имеем

. Для подсчета функции / необходимо определить значение потенциальной энергии U, входящей в формулу (54). Знание расположения молекул в жидком или твердом теле дает возможность подсчитать потенциальную энергию каждой молекулы, находящейся во внутреннем поле.

Как видно из п. 1, в большинстве случаев энергию взаимодействия между двумя молекулами можно представить как функцию межмолекулярного расстояния и взаимной ориентации взаимодействующей пары. Энергия притяжения между двумя молекулами с постоянными электрическими моментами выразится в первом приближении как

в случае взаимодействия одинаковых молекул (55)

Согласно расчетам Лондона для молекул воды при T = 293° К

(56)

(57) (58)

Известно, что межмолекулярное расстояние для воды составляет 2,9 А. Подставляя значения коэффициентов из выражений (56), (57), (58) и значение r = 2,9 А в уравнение (55) и принимая T = 273° К, получаем

 

Другие части:

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 1

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 2

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 3

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 4

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 5

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 6

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 7

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 8

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 9

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 10

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 11

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 12

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 13

Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 14