Конденсация пара при давлениях ниже тройной точки. Часть 8

Для подсчета энергии отталкивания между двумя молекулами, которую принимаем обратно пропорциональной двенадцатой степени расстояния между взаимодействующими молекулами, воспользуемся потенциалом Штокмайера [см. выражение (39) 1. Член, обратно пропорциональный двенадцатой степени расстояния и характеризующий потенциальную энергию отталкивания, имеет вид

где для молекул

Суммарная потенциальная энергия двух молекул воды при T = 273° К

Известно, что структура воды характеризуется тетраэдрическим расположением молекул: каждая молекула окружена четырьмя соседними, соприкасающимися с нею. Тогда энергия, приходящаяся на одну молекулу [воды, определится как 2/7 [471:

(59)

Сравним величину энергии, полученную по уравнению (59), с величиной скрытой теплоты испарения, приходящейся на одну молекулу воды, найденной экспериментальным путем. При T = 273° К скрытая теплота испарения воды составляет

Тогда на одну молекулу приходится

Скрытая теплота сублимации льда, полученная экспериментально, составляет -

На долю одной молекулы приходится

Проводя расчет по формуле (54) и подставляя в нее значение U из формулы (60), получаем для T = 273° К при р„ = 4,6 мм рт. ст. / = 0 (табл. 12).

Общее число сконденсированных молекул по уравнению (54)

Соответствующий объем пара, конденсирующегося на единице поверхности в единицу времени, определяется уравнением

Если рк пренебрежимо мало по сравнению с рс,

Если рк не пренебрежимо мало по сравнению с рс, то согласно уравне-| нию (49) имеем

(

Используя выражение- (54) для функции затвердевания, перепишем уравнение (61) в виде j

(62)

Таким образом, -нами найдено теоретическим путем уравнение для определения скорости перехода пара в твердое состояние во всем диапазоне конденсации пара ниже тройной точки. При этом использовалась функция отвердевания в виде

 

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