ТЕРМОДИНАМИКА ДЕФОРМИРУЕМЫХ КАПЕЛЬ В НЕЦЕНТРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

В нецентральных электрических полях зарождающаяся капля может деформироваться за счет максвелловских натяжений. Искажение формы зародыша – эффект, снижающий интенсивность зарождения. Ранее этот эффект обсуждался только для однородного внешнего поля.



Профиль капли, образованной на ядре конденсации с дипольным моментом р.


1995-2003 гг.

Построено аналитическое и численное решение задачи о термодинамических характеристиках зарождающейся в паре малой капельки при самосогласованной деформации капли в осесимметричном нецентральном электрическом поле (внешнем однородном поле, поле диполя ядра конденсации и суперпозиции электрических полей при зародышеобразовании на заряженных частицах в присутствии внешнего электрического поля). Получены формулы для зависимости профиля капли, химического потенциала конденсата в капле и работы образования капли от числа молекул конденсата в капле, напряженности внешнего поля, величины заряда или дипольного момента ядра конденсации.

Показано, что при фиксированном химическом потенциале пара внешнее электрическое поле способствует зародышеобразованию – уменьшает размер критического зародыша и работу его образования. Если же фиксировано пересыщение пара, то наложение внешнего поля сдерживает зародышеобразование – увеличивает размер критического зародыша и работу его образования.

Независимо подтверждено в рамках моделирования образования малых капель в однородном внешнем электрическом поле по методу Монте-Карло.

Oh K.J., Gao G.T., Zeng X.C. J. Chem. Phys., 108, p.4683 (1998).