凝結過程

凝結過程是由水汽變為水的物理過程。就是當水面上的實際水汽壓超過水麵溫度應有的飽和水汽壓時，水面上的水汽處於過飽和狀態，此時落回水面的水汽分子數會比跑出水面的水分子數為多，有一部分水汽變成了水。

基本介紹

• 中文名：凝結過程
• 本質：從汽變為水的相變過程

背景

1897 年威爾遜(T . R . Wilson) 將過濾了的純潔空氣引人膨脹雲室內，使之絕熱冷卻到過飽和f=800%時才有十分細小的霧滴形成。如果有荷電質點(離子)存在時，當f = 600%在正離子上有霧滴形成， 當f=4 00 %時在負離子上有霧滴形成?而在未曾過濾混有雜質的空氣中，只要有不大的過飽和(f = 101 一110%)，有時甚至在未飽和的情況下(f< 100%) 也有凝結產生。原因是在未過濾的空氣中，懸浮有大量的雜質可作為凝結核心。在沒有任何雜質的潔淨空氣中， 霧梢的形成是由於分子的熱運動所致。當水汽分子作不規則運動時，某些分子就會相互碰撞而形成一種極微小的液相胚淌。這種胚滴到達某一臨界尺度肘，它將繼續存在和成長，亦即變成富有生命力的胚滴了。這種過程即稱為自生凝結過程。

尼康德諾夫(8 貝.HHKaHAPOB.1959 )對水滴和冰品的自發形成過程進行了比較詳細的研究。他指出，由於不規則的分子熱運動，使得大氣中的水汽分子形成許多各種大小不穩定的締合物(H20) 11 這些締合物在熱運動影響下會分崩離散或者再度形成締合物。當在巨大的過飽和條件下，水汽即以這些分子締合物為凝結中心自發形成水滴(或) 。有上述現象可以看出：大氣中產生凝結的必要條件之一是凝結核的存在。

過程描述

大氣中總是含有大量的各種各樣的懸浮質點，有固體，也有液體，有帶電的，也有不帶電的，有能吸附水而為水所潤濕的，也有不能吸附水的。能吸附水的質點在吸附水之後，在核的外部乃形成一層水膜，猶如水滴一般，它們在凝結過程中起著水滴的作用。這種水滴的尺度比自生凝結過程中所產生的水滴要大得多，因此它們在過飽和度不大的空氣中能繼續"活下去"並不斷增長。有一類核，不但吸濕， 而且能溶於水，例如吸濕性鹽核
本身就是一種溶質，當它吸水之後， 核表面就形成了一層溶液膜，從而使核表面的飽和水汽壓降低，因此，即使在未飽和的空氣中，在它上面也可以產生凝結。如果核具有毛細管孔隙，則當它吸水後，在管內遂形成四形面，由於四面飽和水汽壓小於平麗飽和水汽壓， 因而減低了開始發生凝結所需要的過飽和，使木汽容易凝結於其上。幾能作為凝結中心的小質點，通常稱為凝結核。

對於可溶性核而言，不論帶電與否，均應分成兩個階段討論。第一階段：從水汽凝結開始到凝結核全部溶解為止，這是飽和溶液階段；第二階段： 所形成的水滴半徑繼續增犬，溶液乃開始稀釋。在此階段中， 溶液濃度是不斷改變的，但是只要知道凝結核的大小和溶質的種類，便不難決定稀釋後的濃度。

下圖表示在可溶性核上的凝結過程：1 是凝結核；2 是凝結開始後某一時刻，核上已包有一層水膜；3 是
凝結核剛好全部溶完，此時被捕為該種核物質的飽和溶液；4是凝結繼續進行，水滴溶液已稀釋。