理想气体混合物中二元成核的热力学与动力学
化学物理
2015-09-02 v1
摘要
将液滴成核的非等温单组分理论(Alekseechkin, 2014)推广到二元情形;液滴体积V、组成x和温度T是该理论的变量。基于宏观动力学(与标准微观成核模型使用单体附着和脱离概率相反)发展了液滴演化方法,并导出在(V,x,T)空间中的液滴运动方程——V_dot、x_dot和T_dot的方程。计算了液滴形成功W(V,x,T);在鞍点附近将其获得为具有对角矩阵的二次型。此外,将单组分Kelvin方程推广到二元平衡蒸气压的问题得到解决;此处将其作为Pfaff方程的完整性问题提出。所示方程即为液滴的热力学第一定律,它是Onsager倒易关系和关联通量概念的结果。作为理想溶液的示例用于演示数值计算,采用了邻二甲苯-间二甲苯体系。表明存在非等温和富集效应;借助三维分布函数计算了液滴的平均稳态过热及其平均稳态富集。在水-硫酸体系的正规溶液模型中考虑了成核热力学和动力学的定性特征。表明由于蒸气中酸量很少,理论中存在一个小的动力学参数,因此成核过程是等温的。
引用
@article{arxiv.1504.08131,
title = {Thermodynamics and kinetics of binary nucleation in ideal-gas mixtures},
author = {Nikolay V. Alekseechkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.08131},
year = {2015}
}
备注
38 pages, 7 figures