TY - CHAP

T1 - Эффекты ограниченности системы в гетерогенной нуклеации капель на твердых сферических ядрах

AU - Щёкин, Александр Кимович

AU - Гостева, Любовь Андреевна

AU - Лебедева, Татьяна Сергеевна

AU - Татьяненко, Дмитрий Викторович

N1 - Conference code: VI

PY - 2023/10

Y1 - 2023/10

N2 - Рассмотрена термодинамика нуклеации капель на твердых сферических ядрах в пересыщенном паре сначала на макроскопическом уровне описания с использованием расклинивающего давления в образующейся жидкой пленке, а затем с использованием двух вариантов классического метода функционала плотности — квадратно-градиентного приближения с уравнением Карнахана–Старлинга для жестких сфер и с использованием приближения случайной фазы и теории фундаментальной меры.Изучена зависимость изначального химического потенциала пара от числа молекул в образовавшейся капле, а также число и устойчивость равновесных с паром капель в каноническом ансамбле по сравнению с большим каноническим. В зависимости от параметров обнаружено два режима — (1) с одной устойчивой каплей и (2) с тремя равновесными каплями, самая малая и самая большая из которых устойчивы, а третья — критическая. Появление второй (большей) устойчивой капли является следствием ограниченности системы. При малом общем числе молекул наблюдается решение в виде сидячей капли на поверхности ядра конденсации. Она устойчива в каноническом ансамбле, но может соответствовать критической в большом каноническом. Это открывает возможность расчета распределений плотности и характеристик критических капель, в том числе сидячих, минимизацией функционала в каноническом ансамбле вместо поиска седловой точки в большом каноническом.

AB - Рассмотрена термодинамика нуклеации капель на твердых сферических ядрах в пересыщенном паре сначала на макроскопическом уровне описания с использованием расклинивающего давления в образующейся жидкой пленке, а затем с использованием двух вариантов классического метода функционала плотности — квадратно-градиентного приближения с уравнением Карнахана–Старлинга для жестких сфер и с использованием приближения случайной фазы и теории фундаментальной меры.Изучена зависимость изначального химического потенциала пара от числа молекул в образовавшейся капле, а также число и устойчивость равновесных с паром капель в каноническом ансамбле по сравнению с большим каноническим. В зависимости от параметров обнаружено два режима — (1) с одной устойчивой каплей и (2) с тремя равновесными каплями, самая малая и самая большая из которых устойчивы, а третья — критическая. Появление второй (большей) устойчивой капли является следствием ограниченности системы. При малом общем числе молекул наблюдается решение в виде сидячей капли на поверхности ядра конденсации. Она устойчива в каноническом ансамбле, но может соответствовать критической в большом каноническом. Это открывает возможность расчета распределений плотности и характеристик критических капель, в том числе сидячих, минимизацией функционала в каноническом ансамбле вместо поиска седловой точки в большом каноническом.

KW - гетерогенная нуклеация

KW - капля

KW - ограниченная система

KW - конфайнмент

UR - http://iopc.ru/base/file/Book%20of%20Abstracts_ICCCPCM_31_10_2023.pdf

M3 - тезисы в сборнике материалов конференции

SP - 80

BT - VI Международная конференция по коллоидной химии и физико-химической механике (IC CCPCM), посвященная 125-летию со дня рождения П.А. Ребиндера (Казань, 2023): тезисы докладов

PB - Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова

CY - Казань

T2 - VI Международная конференция по коллоидной химии и физико-химической механике (IC CCPCM), посвященной 125-летию со дня рождения П.А. Ребиндера

Y2 - 23 October 2023 through 26 October 2023

ER -