3.4.2. Скорость испарения

Скорость испарения определяется как масса вещества, испарившегося в течение 1 с с поверхности площадью 1 см2 при температуре Тs. Скорость испарения можно определить из условия равенства количества частиц v’1,п, испаряющихся за время 1 с, и числа частиц v’1,к, конденсирующихся за то же время на той же поверхности:

Величина v’1,п не зависит от того, удаляются ли испарившиеся частицы или снова конденсируются на поверхности. Если объем над паровыделяющей поверхностью ограничен, то концентрация паров над ней, а следовательно, и их давление возрастают до тех пор, пока не наступит условие равновесия (3.43),

Количество конденсирующихся частиц определяется количеством эффективных соударений частиц с поверхностью. Оказывается, что коэффициент прилипания в этом случае равен единице, следовательно,

Для вычисления испарившейся массы вещества следует v’1,п помножить на массу частицы m0,п. При этом скорость испарения выразится формулой

Заменяя nп давлением рп, а также выражая vар,п через соответствующие величины (как для газа) и принимая к = 1,04•10-19, получаем

(единицы: г•с-1•см-2, Тор, К). Здесь рп — давление паров при температуре Тs. Используя вместо рп выражение (3.41), приходим к следующей формуле для скорости испарения:

Если пар не полностью удаляется из объема и давление его возрастает, например, до величины рк то часть его конденсируется, а масса отведенного пара описывается уравнением

При рк=0 (полное удаление пара) ипользуется уравнение (3.46), а при рк = рп (пар не удаляется) имеем

Зависимость скорости испарения m’1,п от температуры можно представить аналогично зависимости для давления паров с помощью логарифмической функции, получаемой из формулы (3.46)

в которой Сисп зависит от молекулярной массы М0:

(единицы: г•cм-2, с-1 ), Значения Ап , Вп , Сисп для некоторых твердых веществ указаны в табл. 3.9.