правила движения

Вначале выпишем «правила движения» для атомов:

  1. Атомы в веществе способны совершать далекие (по атомным масштабам) путешествия.
  2. Количественно их подвижность характеризуется коэффициентом диффузии (или самодиффузии) D.
  3. Среднее смещение атома за время t порядка 1/Dt.
  4. При нагревании коэффициент диффузии возрастает (особенно резко в твердом теле). Хватит ли этих знаний для предсказания скорости фазовых превращений?
  5. Попытаемся для разминки составить прогноз превращения чистого водяного пара в воду при атмосферном давлении.

Известно, что при 100 °С свободные энергии пара и воды сравниваются. Поэтому для конденсации необходимо понизить температуру ниже этого значения.

Или, как говорят, переохладить По нашим земным меркам это быстро. Но если поставить опыт по превращению чистого пара в воду при 99 °С, для его успешного окончания может не хватить и жизни. Пар так и останется паром. Хочется «обвинить» в ошибке расчеты. Они, конечно, очень грубы. Но дело не в них, а в исходных предпосылках. Это легко показать экспериментально. Та же конденсация, «не желающая» идти при 99 °С, легко и быстро пойдет при, допустим, 70 °С. Атомы движутся медленнее, а превращение происходит быстрее. Что-то в нашей «теории» не учтено. Мы считали, что скорость превращения определяется временем, которое молекулы тратят на то, чтобы добраться до места образования капли.

А там их уже ждут «с распростертыми объятиями», и они сразу же вливаются в каплю. Но так ли это на самом деле? Как всегда, отправным пунктом должно стать составление баланса свободной энергии. Так как FX(T) < F»(T) , то образование капли связано с желанным понижением свободной энергии и никаких препятствий на пути такого процесса не видно.

Комментарии закрыты.