TY - JOUR

T1 - Зависимость поверхностного натяжения капли, образованной на молекулярном ядре конденсации или ионе, от радиуса капли

AU - Лебедева, Т.С.

AU - Су, Д.

AU - Щёкин, А.К.

PY - 2020/1

Y1 - 2020/1

N2 - Исследована зависимость термодинамического поверхностного натяжения малой капли, образованной на ядре конденсации молекулярного размера, от размера капли, размера ядра, параметров молекулярного поля и заряда ядра в случае иона. Расчеты были сделаны для молекул пересыщенного пара аргона при разных значениях химического потенциала молекул в рамках градиентного метода функционала плотности и модели Карнахана–Старлинга для вклада твердых сфер. Взаимодействиемолекул аргона с незаряженным ядром конденсации описывалось потенциалом Леннард–Джонса. В случае иона дополнительно учитывался дальнодействующий кулоновский потенциал электрических сил. Диэлектрические проницаемости были заданы как функции локальной плотности числа молекул аргона. В качестве переменной, описывающей размер капли, был выбран радиус эквимолекулярной поверхности капли. Полученные зависимости поверхностного натяжения капель былисравнены с зависимостью поверхностного натяжения от размера капли без ядра конденсации. Показано, что при выделении первого сольватного слоя вокруг ядра конденсации, зависимость поверхностного натяжения от радиуса эквимолекулярной поверхности малой капли с ядром конденсации демонстрирует похожее поведение с практически такой же отрицательной толменовской поправкой, что и при отсутствии ядра, но с другой поправкой с константой эффективной жесткости поверхностного слоя.

AB - Исследована зависимость термодинамического поверхностного натяжения малой капли, образованной на ядре конденсации молекулярного размера, от размера капли, размера ядра, параметров молекулярного поля и заряда ядра в случае иона. Расчеты были сделаны для молекул пересыщенного пара аргона при разных значениях химического потенциала молекул в рамках градиентного метода функционала плотности и модели Карнахана–Старлинга для вклада твердых сфер. Взаимодействиемолекул аргона с незаряженным ядром конденсации описывалось потенциалом Леннард–Джонса. В случае иона дополнительно учитывался дальнодействующий кулоновский потенциал электрических сил. Диэлектрические проницаемости были заданы как функции локальной плотности числа молекул аргона. В качестве переменной, описывающей размер капли, был выбран радиус эквимолекулярной поверхности капли. Полученные зависимости поверхностного натяжения капель былисравнены с зависимостью поверхностного натяжения от размера капли без ядра конденсации. Показано, что при выделении первого сольватного слоя вокруг ядра конденсации, зависимость поверхностного натяжения от радиуса эквимолекулярной поверхности малой капли с ядром конденсации демонстрирует похожее поведение с практически такой же отрицательной толменовской поправкой, что и при отсутствии ядра, но с другой поправкой с константой эффективной жесткости поверхностного слоя.

KW - гетерогенная нуклеация

KW - капля

KW - ядро конденсации

KW - поверхностное натяжение

KW - статистическая термодинамика и механика

KW - метод функционала плотности

UR - http://mtt.ipmnet.ru/ru/Issues.php?y=2020&n=1&p=68

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42340103

M3 - статья

SP - 68

EP - 76

JO - ИЗВЕСТИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. МЕХАНИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА

JF - ИЗВЕСТИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. МЕХАНИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА

SN - 0572-3299

IS - 1

ER -