Август 11th, 2013
Поэтому возникающий зародыш может дальше расти лишь в том случае, когда уменьшение объемной энергии AFy V больше энергии А.Как видно из рис. 58, на котором показано изменение свободной энергии системы AF = —A FVV + А в зависимости от значений радиуса зародыша г, для всех значений г, меньших гк, работа А больше A FVV, т. е. зарождение новой фазы связано с увеличением свободной энергии системы. Поэтому только частицы, размер которых превышает критический rKt способны к росту, так как это сопровождается (рис. 58) уменьшением свободной энергии системы. Этот критический радиус кривизны новой фазы гк зависит от ряда констант системы и факторов, определяющих отклонение системы от равновесия, а именно(1)где М — молекулярный или атомный вес новой фазы,Р — ее удельный вес, q — тепловой эффект превращения, Т0 — температура равновесия обеих фаз, АТ=Т0—Т — степень переохлаждения; Т — температура, до которой переохлаждена старая фаза и при которой происходит кристаллизация. Из этого выражения следует, что критический размер зародыша уменьшается с увеличением степени переохлаждения. Согласно флукту-ационной теории и выводам из нее [274, 622, 279 и др.], скорость образования зародышей критического размера пропорциональн<т — .поверхностная энергия на границе раздела фаз; Q — энергия активации.С увеличением степени переохлаждения первый множитель растет, а второй падает. Поэтому, как можно видеть из рис. 59 [279], до некоторой степени переохлаждения скорость зарождения центров увеличивается, достигая максимума. На этом этале особенно большую роль играет значение о. Затем превалирует второй множитель, и скорость зарождения центров уменьшается. На этом участке, т. е. при больших степенях переохлаждения, значительную роль играет энергия активации. Следует заметить, что эти рассуждения справедливы только в том случае, если величина о остается постоянной. В действительности поверхностная энергия о с понижением температуры увеличивается. Из выражения же (2) следует, что с учетом этого обстоятельства величина о может играть некоторую дополнительную роль наряду с энергией активации также в уменьшении скорости зарождения центров по правой ветви кривой (рис.
