On the Kinetic Description of Condensation in Binary Vapours

Authors


Abstract

Based on a thermodynamic analysis and an earlier developed general growth equation for clusters of a new phase, the kinetics of growth of droplets in a binary gaseous mixture under isothermal and isobaric conditions is described. Differential equations for the time development of the mean radius of the droplets, the number of droplets, and the overall mass concentrated in the droplets are obtained. These equations describe the evolution of the system of droplets beginning after the nucleation period has finished. The equations can be easily solved numerically. For long times analytic solutions are derived. It is shown that the growth of droplets proceeds accordingly to the mechanism of Ostwald ripening.

Abstract

Zur kinetischen Beschreibung der Kondensation binärer Dämpfe

Basierend auf einer thermodynamischen Analyse und unter Verwendung einer früher entwickelten allgemeinen Wachstumsgleichung für Keime einer neuen Phase wird die Kinetik des Wachstums von Tropfen in einer binären Gasmischung unter isobar-isothermen Bedingungen mathematisch beschrieben. Es werden Ausdrücke für die zeitliche Entwicklung des mittleren Tropfenradius, der Tropfenzahl und der Gesamtmenge der flüssigen Phase erhalten. Diese Gleichungen beschreiben die zeitliche Entwicklung des Systems von Tropfen, beginnend unmittelbar nach Abschluß der Keimbildungsphase. Sie sind relativ einfach numerisch lösbar, für große Zeiten können analytische Lösungen angegeben werden. Es wird gezeigt, daß das Wachstum von Tropfen in der Gasphase nach dem Mechanismus der Ostwaldreifung erfolgt.

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