«Статистика нуклеации»

Направление – 510400 Физика

Специализация – 510417 Теоретическая и математическая физика

Программа – 417/35 Статистическая теория неоднородных систем

Разработчики:

профессор, доктор физ.-мат. наук ___________________ А.П.Гринин

доцент, кандидат физ.-мат. наук ___________________ Т.Ю.Новожилова

Рецензент:

профессор, доктор физ.-мат. наук ___________________ А.К.Щекин

Санкт-Петербург – 2003 г.

Изучение дисциплины – в виде докладов по предложенным темам.

В среднем одна тема изучается на двух семинарах

Темы докладов по дисциплине

1. Кинетика гомогенной конденсации на этапе образования основной массы новой фазы

2. Флуктуации концентрации зародышей новой фазы в теории нуклеации

3. Статистика процесса нуклеации после мгновенного создания пересыщения пара

4. Статистика процесса нуклеации в условиях мгновенного создания начального пересыщения пара

5. Статистика процесса нуклеации в условиях постепенного создания метастабильного состояния пара

6. Статистические характеристики процесса гомогенной нуклеации в парогазовой среде при малом числе образующихся капель

7. Вероятностно-статистические закономерности процесса гомогенного вскипания пересыщенных газом жидких растворов

Примерные темы типовых расчетов

• Расчет параметров критических зародышей в пересыщенных парах различных веществ.

• Расчет скорости роста капли в парогазовой среде с различной плотностью пассивного

газа.

• Расчет времени установления равновесного распределения зародышей новой фазы.

• Расчет времени установления стационарного режима нуклеации.

• Вычисление скорости стационарной нуклеации в пересыщенных парах различных веществ.

Зачет – по итогам обсуждения прочитанного студентом доклада.

Литература

Основная

1. Куни Ф.М., Гринин А.П. Коллоидный журнал. 1984.Т.46. №1. С.460-465

2. Гринин А.П., Караченцев А.В. Коллоидный журнал. 1997.Т.59, №3.С.309-312

3. Гринин А.П. Караченцев А.В., Яфясов Э.А. Вестник Санкт-Петербургского университета. 1998. Сер.4, вып.4.(№25). С.13-18

4. Куни Ф.М., Гринин А.П. Караченцев А.В. Свешников А.М. Коллоидный журнал. 2000. Т.62. №1. С.39-45

5. Куни Ф.М., Гринин А.П. Свешников А.М. Коллоидный журнал. 2001. Т.63. №6. С.747-755

6. Гринин А.П. Караченцев А.В. Вестник СПбГУ. 2001, Сер.4, вып. 1(№4). С.102-106

7. Куни Ф.М., Гринин А.П., Жувикина И.А. Коллоидный журнал. 2002. Т.64. №6. С.769-774

Дополнительная

8. Лифшиц Е.М., Питаевский Л..П. Физическая кинетика. Изд-во "Наука", 1979, М.

9. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Часть 1.Изд-во "Наука", 1976, М

10. Куни Ф.М., Гринин А.П. Коллоидный журнал. 1984.Т.46. №1. С. 23-28.

1. Цель семинара: на кафедре статистической физики выполнен цикл работ по статистике нуклеации в метастабильных системах; в этом цикле исследована характерная особенность нуклеации, обусловленная ее изначально стохастической природой; изучение на спецсеминаре работ этого цикла позволит студентам лучше понять природу нуклеации.

2. Задачи семинара: освоить методику построения статистического описания реального физического явления.

3. Место семинара в профессиональной подготовке выпускника: семинар завершает изучение специальных дисциплин, посвященных детальному изучению термодинамики и кинетики фазовых переходов первого рода.

4. Требования к уровню освоения дисциплины «Статистика нуклеации»

• знать основные черты фазовых переходов первого рода, свойства и способы создания метастабильного состояния вещества,

• знать принцип построения в рамках классической теории нуклеации кинетического уравнения для функции распределения частиц стабильной фазы по размерам,

• понимать значение термодинамики при описании эволюции ансамбля частиц новой фазы в метастабильной системе,

• уметь находить стационарное и равновесное решения кинетического уравнения, вычислять скорость нуклеации,

• знать описание процесса установления стационарного режима нуклеации.

Объем дисциплины, виды учебной работы, форма текущего, промежуточного и итогового контроля