中文

范德华力在蒸发中起作用吗?

软凝聚态物质 2024-02-14 v2 流体动力学

摘要

本文论证了液体和蒸汽/空气对从一相逃逸到另一相的分子所施加的范德华力强烈影响蒸发的特性。这通过两种不同的范德华力描述来展示:Vlasov 模型和扩散界面模型,每种模型应用于两种不同的场景:液体蒸发到其蒸汽中以及液体蒸发到空气中(在所有情况下,蒸汽与液体的密度比都很小)。对于前一种场景,结果与 Hertz–Knudsen 定律(HKL)一致,但蒸发/凝结概率非常小(在经典 HKL 中,该概率为量级一)。对于后一种场景,蒸发速率对饱和蒸汽压与其实际值之差的依赖性被证明是非线性的(而经典 HKL 预测线性依赖)。两种场景之间的差异表明,空气施加的范德华力强烈影响蒸发(与一般假设环境气体不重要的观点相反)。最后,扩散界面模型在界面外围的一个狭窄区域内被证明不适用——因此,与(更准确的)Vlasov 模型相比,它明显低估了蒸发通量。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.11117,
  title  = {Does the van der Waals force play a part in evaporation?},
  author = {E. S. Benilov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.11117},
  year   = {2024}
}