Все физические системы могут находиться в различных состояниях. Одни состояния являются неустойчивыми — неравновесными, другие равновесны.[ ...]
Для механической системы необходимым условием устойчивости является минимум ее потенциальной энергии. Для термодинамической системы — минимум ее термодинамического потенциала, или максимум энтропии.[ ...]
Замкнутая термодинамическая система за время релаксации обязательно придет в состояние равновесия. При этом происходят сглаживание градиентов, фазовые переходы и т.д.[ ...]
Период перехода из нестабильного состояния системы в стабильное в течение некоторого времени называется метастабильным.[ ...]
В метастабильном состоянии находятся пересыщенный водяной пар и вода.[ ...]
Для начала конденсации водяного пара в безаэрозольной среде необходимо, чтобы в ней возникли зародыши новой фазы — жидкой воды.[ ...]
Такие зародыши могут образоваться за счет флуктуаций плотности, при случайных сближениях молекул. Однако их дальнейший рост может оказаться энергетически невыгодным, и они начнут распадаться. Это произойдет в том случае, когда затраты энергии на образование поверхности зародыша будут больше энергии, выделяемой при конденсации.[ ...]
Для того чтобы конденсация стала возможной, необходимо образование такого зародыша стабильной фазы, дальнейший рост которого связан с выделением энергии. Такие зародыши называются гетеро-фазными. Для их возникновения необходимо преодолеть некий потенциальный энергетический барьер.[ ...]
Наряду с конденсацией водяного пара в атмосфере происходит замерзание водяных капель.[ ...]
Поверхностная энергия на границе пар—вода меньше, чем на границе пар—лед (Ln e; Ln). Поэтому первичным процессом в естественных условиях, при всех температурах является конденсация водяного пара с образованием капель воды.[ ...]
Вернуться к оглавлению