2019-11-17
В облаке имеются капельки воды различных размеров. Допустим, что эта система является изолированной, т. е. не взаимодействует с окружающей средой; примем, кроме того, что гравитационные силы между капельками настолько малы, что капли друг относительно друга не перемещаются. Меняются ли при этом размеры капель и почему?
Решение:
Размеры капель могут сохраняться неизменными лишь при условии, что каждая капля находится в динамическом равновесии с окружающим ее водяным паром. Мы уже знаем (см. задачу 11449), что давление пара вблизи свободной поверхности жидкости зависит от кривизны этой поверхности: давление около малых капель больше, чем около крупных. Из-за этого в облаке происходит процесс диффузии - перенос пара от малых капель к большим. Пар вблизи мелких капель поддерживается в ненасыщенном состоянии (и эти капли испаряются), а у больших - в состоянии перенасыщения (так что большие капли увеличиваются в размерах). В конечном итоге в облаке остается единственная капля.