Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Free Energy Change of Droplet Formation in a Supersaturated Vapor

Yıl 2016, Cilt: 42 Sayı: 2, 179 - 188, 28.10.2016

Öz

The behavior of the
pure substances during the condensation of liquid droplets in a supersaturated
vapor and, the mechanism of homogeneous nucleation of vapor to liquid droplets
that may occur as a result of large amplitude density fluctuations within the coexistence
line in the metastable region have been investigated. The free energy change
accompanying the formation of a critical water drop is calculated as a function
of droplet radius for various saturation ratios on the basis of Fisher’s model.
It is observed that a geometric term due to the fact that the surface of a drop
relaxes to spherical shape which reduces the total entropy associated with the
surface free energy, produces significant changes in total free energy change
of critical droplet formation.

Kaynakça

  • Abraham FF (1979). On the thermodynamic, structure and phase stability of the nonuniform fluid state,, Physics Reports 53, 93–156.
  • Boucher EA (1969). Nucleation, Zettlemoyer A C (ed.). p. 535. Dekker, New York.
  • Dillmann A, Meier GEA (1991). A rafined droplet approach to the problem of homogeneous nucleation from the vapor phase, The Journal of Chemical Physics 94, 3872–3884.
  • Elliott JB, Moretto LG, Phair L (2002). Liquid to vapor phase transition in excited nuclei, Physical Review Letters 88, 042701- 042704.
  • Fisher ME (1967). Theory of condensation and critical point, Physics 3, 255–283.
  • Fisher ME (1982). Proceedings of the School on Critical Phenomena, Stellenbosch, South Africa, edited by F.J.W. Hahne (Springer-Verlag, Berlin, 1983), Vol. 186, Chap. 1.
  • Fletcher NH (1993). Van der waals equation and nucleation theory, European Journal of Physics 14, 29–35.
  • Goodman AL, Kapusta JI, Mekjian AZ (1984). Liquidgas phase instabilities at subnuclear densities, Physical Review C 30, 851–865.
  • Guggenheim E (1945). The principle of corresponding states, The Journal of Chemical Physics 13, 253–261.
  • Kalikmanov VI, van Dongen MEH (1995). Semiphenomenological theory of homogeneous vapor-liquid nucleation, The Journal of Chemical Physics 103, 4250–4255.
  • Koyuncu M, Demirtas A, Ogul R (2002). Excess properties of liquid mixtures from the perturbation theory of Barker-Henderson, Fluid Phase Equilibria 193, 87–95.
  • Lienhard JH, Karimi A (1981). Homogeneous nucleation and the spinodal line, Journal of Heat Transfer 103, 61–64.
  • Ogul R (1998). On the spinodal instabilities at subnuclear densities, International Journal of Modern Physics E 7, 419–424.
  • Ogul R, Atav U (2003). Investigating the droplet formation in a nucleonic vapor, Physica Scripta 67, 34–36.
  • Poole PH, Sciortino F, Essmann U, Stanley HE (1993). Spinodal of liquid water, Physical Review E 48, 3799-3817.
  • Reid RC, Prausnitz JM, Poling BE (1987). The properties of gases and liquids. McGraw-Hill, New York.
  • Schmidt M, Kusche R, Kronmüller W, Issendorff B, Haberland H (1997). Experimental determination of the melting point and heat capacity for a free cluster of 139 sodium atoms, Physical Review Letters 79, 99-102.
  • Shamsundar N, Lienhard JH (1993). Equation of state and spinodal lines-a review, Nuclear Engineering and Design 141, 269–287.
  • Vicentini A, Jacucci G, Pandharipande VR (1985). Fragmentation of hot classical drops, Physical Review C 31, 1783-1793.
  • Wolk J, Strey R (2002). Emprical function for homogeneous water nucleation rates, The Journal of Chemical Physics 117, 4954-4960.

Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi

Yıl 2016, Cilt: 42 Sayı: 2, 179 - 188, 28.10.2016

Öz

Süperdoymuş bir buhar içinde damlacık oluşumu sırasında saf bir numunenin
davranışı ve yarı sıvı-gaz faz eğrisi altındaki kararlı bölgedeki büyük
genlikli yoğunluk dalgalanmaları sonucunda buhar fazından damlacıklar oluşumu
süreçleri araştırılmıştır. Fisher modeli temelinde, çeşitli doyma oranları
için, kritik su damlacıklarının oluşumu esnasındaki serbest enerji değişimleri
damlacık yarıçapının bir fonksiyonu olarak hesaplanmıştır. Damlacık yüzeyinin
küresel şekil alması ile yüzey serbest enerjisi ile bağlantılı olan toplam
entropinin azalmasını tanımlayan geometrik terimin kritik damlacık oluşumlarını
tanımlayan toplam serbest enerjide anlamlı değişmelere neden olduğu gözlenmiştir.

Kaynakça

  • Abraham FF (1979). On the thermodynamic, structure and phase stability of the nonuniform fluid state,, Physics Reports 53, 93–156.
  • Boucher EA (1969). Nucleation, Zettlemoyer A C (ed.). p. 535. Dekker, New York.
  • Dillmann A, Meier GEA (1991). A rafined droplet approach to the problem of homogeneous nucleation from the vapor phase, The Journal of Chemical Physics 94, 3872–3884.
  • Elliott JB, Moretto LG, Phair L (2002). Liquid to vapor phase transition in excited nuclei, Physical Review Letters 88, 042701- 042704.
  • Fisher ME (1967). Theory of condensation and critical point, Physics 3, 255–283.
  • Fisher ME (1982). Proceedings of the School on Critical Phenomena, Stellenbosch, South Africa, edited by F.J.W. Hahne (Springer-Verlag, Berlin, 1983), Vol. 186, Chap. 1.
  • Fletcher NH (1993). Van der waals equation and nucleation theory, European Journal of Physics 14, 29–35.
  • Goodman AL, Kapusta JI, Mekjian AZ (1984). Liquidgas phase instabilities at subnuclear densities, Physical Review C 30, 851–865.
  • Guggenheim E (1945). The principle of corresponding states, The Journal of Chemical Physics 13, 253–261.
  • Kalikmanov VI, van Dongen MEH (1995). Semiphenomenological theory of homogeneous vapor-liquid nucleation, The Journal of Chemical Physics 103, 4250–4255.
  • Koyuncu M, Demirtas A, Ogul R (2002). Excess properties of liquid mixtures from the perturbation theory of Barker-Henderson, Fluid Phase Equilibria 193, 87–95.
  • Lienhard JH, Karimi A (1981). Homogeneous nucleation and the spinodal line, Journal of Heat Transfer 103, 61–64.
  • Ogul R (1998). On the spinodal instabilities at subnuclear densities, International Journal of Modern Physics E 7, 419–424.
  • Ogul R, Atav U (2003). Investigating the droplet formation in a nucleonic vapor, Physica Scripta 67, 34–36.
  • Poole PH, Sciortino F, Essmann U, Stanley HE (1993). Spinodal of liquid water, Physical Review E 48, 3799-3817.
  • Reid RC, Prausnitz JM, Poling BE (1987). The properties of gases and liquids. McGraw-Hill, New York.
  • Schmidt M, Kusche R, Kronmüller W, Issendorff B, Haberland H (1997). Experimental determination of the melting point and heat capacity for a free cluster of 139 sodium atoms, Physical Review Letters 79, 99-102.
  • Shamsundar N, Lienhard JH (1993). Equation of state and spinodal lines-a review, Nuclear Engineering and Design 141, 269–287.
  • Vicentini A, Jacucci G, Pandharipande VR (1985). Fragmentation of hot classical drops, Physical Review C 31, 1783-1793.
  • Wolk J, Strey R (2002). Emprical function for homogeneous water nucleation rates, The Journal of Chemical Physics 117, 4954-4960.
Toplam 20 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Nuretdin Eren

Nihal Buyukcizmeci

Rıza Oğul

Yayımlanma Tarihi 28 Ekim 2016
Gönderilme Tarihi 2 Şubat 2017
Yayımlandığı Sayı Yıl 2016 Cilt: 42 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA Eren, N., Buyukcizmeci, N., & Oğul, R. (2016). Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi. Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi, 42(2), 179-188.
AMA Eren N, Buyukcizmeci N, Oğul R. Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi. sufefd. Ekim 2016;42(2):179-188.
Chicago Eren, Nuretdin, Nihal Buyukcizmeci, ve Rıza Oğul. “Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi”. Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi 42, sy. 2 (Ekim 2016): 179-88.
EndNote Eren N, Buyukcizmeci N, Oğul R (01 Ekim 2016) Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi. Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi 42 2 179–188.
IEEE N. Eren, N. Buyukcizmeci, ve R. Oğul, “Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi”, sufefd, c. 42, sy. 2, ss. 179–188, 2016.
ISNAD Eren, Nuretdin vd. “Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi”. Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi 42/2 (Ekim 2016), 179-188.
JAMA Eren N, Buyukcizmeci N, Oğul R. Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi. sufefd. 2016;42:179–188.
MLA Eren, Nuretdin vd. “Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi”. Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi, c. 42, sy. 2, 2016, ss. 179-88.
Vancouver Eren N, Buyukcizmeci N, Oğul R. Süperdoyumdaki Buhar İçinde Damlacık Oluşumunun Serbest Enerji Değişimi. sufefd. 2016;42(2):179-88.

Dergi Sahibi: Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Adına Rektör Prof. Dr. Metin AKSOY
Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi temel bilimlerde ve diğer uygulamalı bilimlerde özgün sonuçları olan Türkçe ve İngilizce makaleleri kabul eder. Dergide ayrıca güncel yenilikleri içeren derlemelere de yer verilebilir.
Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi;
İlk olarak 1981 yılında S.Ü. Fen-Edebiyat Fakültesi Dergisi olarak yayın hayatına başlamış; 1984 yılına kadar (Sayı 1-4) bu adla yayınlanmıştır.
1984 yılında S.Ü. Fen-Edeb. Fak. Fen Dergisi olarak adı değiştirilmiş 5. sayıdan itibaren bu isimle yayınlanmıştır.
3 Aralık 2008 tarih ve 27073 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan 2008/4344 sayılı Bakanlar Kurulu Kararı ile Fen-Edebiyat Fakültesi; Fen Fakültesi ve Edebiyat Fakültesi olarak ayrılınca 2009 yılından itibaren dergi Fen Fakültesi Fen Dergisi olarak çıkmıştır.
2016 yılından itibaren DergiPark’ta taranmaktadır.


88x31.png

Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı (CC BY-NC 4.0) ile lisanslanmıştır.