Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 7

•„ скорости конденсации в случае направленного потока в несколько раз посравнению со скоростью конденсации из неограниченного объема. Следовательно, увеличение cкорости конденсации будет тем больше, чем лучше условия для ассоциации молекул, чем больше размер ассоциированных частиц. Это следует учитывать в результирующей формуле для подсчета скорости конденсации (наряду с коэффициентом затвердевания).

Результаты экспериментальных исследований зависимости скорости конденсации от интенсивности межмолекулярных взаимодействий (см. рис. 27) также убедительно подтверждают наличие ассоциации молекул воды и неконденсирующегося газа.

Таким образом, отрицательные значения вириальных коэффициентов для рассмотренных выше смесей указывают на то, что в этих смесях должны быть ассоциированные группы молекул воды и газов. Понижение температуры газа приводит к отрицательным значениям вириальных коэффициентов для смесей с водяным паром даже у газов с заполненными электронными оболочками (Ar, Не). Если вириальные коэффициенты для смеси газов (H 20 + газ) отрицательны, то эти газы интенсифицируют процесс конденсации пара в твердое состояние. Справедливо и обратное заключение если газы интенсифицируют процесс конденсации в твердое со стояние (лед), то вириальные коэффициенты для этих газов отрицательны.

Активные молекулы. Рассмотрим случай ассоциации неполярных молекул газа с полярными молекулами пара в объеме конденсационной камеры. Ассоциативные силы любых молекул, в том числе и молекул инертных газов, определяются возникновением дипольных моментов, причем основной ассоциативной постоянной является поляризуемость.

Молекулы газа в объеме конденсатора, энергия которых меньше энергии окружающих их остальных молекул парогазовой смеси, назовем активными молекулами. Согласно принципу Кеезома молекула с большей энергией поляризует молекулу с меньшей энергией; при этом положительный конец индуцированного диполя молекулы с меньшей энергией всегда находится у молекулы с большей энергией. Поэтому далее будем называть молекулу с недостающей энергией — положительно активной, а молекулу с избыточной энергией — отрицательно активной.

Молекулы газа при отражении от твердого конденсата, образующегося на охлаждаемой поверхности, отдают часть своей энергии, которая отводится хладагентом. Это может свидетельствовать, во-первых, об изменении энергии поступательного движения и, во-вторых, об изменении энергии колебания и вращения молекулы. Другими словами, столкновение молекулы неконденсирующегося газа с холодной поверхностью сопровождается потерей части энергии этой молекулы, как бы понижением температуры газа для отраженных молекул.

В опытах применялись различные газы: H2, Не, N2, CH4, Ar, CO2, CF2Cl2 и др. Молекула дифтордихлорметана адсорбирует наибольшее число полярных молекул, так как она больше всего теряет энергии при столкнове-I нии с поверхностью сублимационного льда; после нее следуют молекулы углекислого газа и аргона (см. табл. 17 и 18).

 

Другие части:

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 1

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 2

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 3

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 4

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 5

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 6

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 7

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 8

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 9

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 10

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 11

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 12

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 13

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 14

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 15

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 16