ISSN:
1420-9136
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary On examining the premises upon which the so-called «curves of growth» for the solution droplets are based, we have found that these curves are only applicable in case of equilibrium, and only on solution droplets having a radius ofr≥0.1 μ in an environment with high relative humidity. Since the term «curves of growth» is misleading, we would suggest striking it out altogether, and substituting it with «equilibrium curve» according toB. J. Mason (Physics of Clouds). Similarly, all the terms connected with this equation, such as supersaturation, potential radius and critical radius should be renamed in such a manner as to make it clear, by the new definitions, that they concern units in thermodynamical equilibrium. Upon consideration, we find that, as a rule, in the case of young clouds and laboratory experiments, as soon as the point of humidity saturation is passed, the premise of equilibrium is no more valid. We would particularly stress the fact that whereas, according to the accepted theory, there must have existed, in the vicinity of a nucleus, at least the critical equilibrium supersaturation in order to enable it to swell beyond its critical radius, we have found that this view cannot be made to agree with the experiments carried out in the mixing-cloud chamber. The degree of supersaturation required in order to getover 50% of all Aitkennuclei of a natural Aerosol to grow into droplets, in 60 to 120 seconds, lies between 2 and 10 per thousand. The amount of supersaturation required seems to be dependent upon the time, the density of the nucleus, possibly even on the size of the chamber and on temperature, not however on the chemical nature of the nucleus, since experiments have shown that almost the same results are achieved both whether condensation results from water vapour or from gasoline vapour. The supersaturation was calculated, not measured. The values stated indicate the maximum possible values under the conditions present.
Abstract:
Riassunto Durante l'esame delle condizioni per la deduzione delle cosidette «curve di accrescimento» per goccioline di soluzioni, si giunge al risultato che queste curve hanno validità solo nel caso di equilibrio e solo per goccioline di soluzione di raggior≥0.1 μ e in regioni di elevata umidità. Poichè la denominazione «curva di accrescimento» può trarre in inganno, si suggerisce, seguendoB. J. Mason (Physics of Clouds), di sostituire questa espressione con la denominazione «curva di equilibrio». Nello stesso modo dovrebbero essere cambiate di nome tutte le grandezze che entrano in questa equazione, come soprasaturazione critica, raggio potenziale e raggio critico; perchè dalla nuova definizione emerge che si tratta di grandezze in equilibrio termodinamico. Una riflessione dimostra che di regola con nubi giovani e in esperienze di laboratorio, l'ipotesi dell'equilibrio non è soddisfatta appena è sorpassata la saturazione. In particolare la rappresentazione che la soprasaturazione nelle vicinanze di un nucleo deve raggiungere perlomeno la sua soprasaturazione critica di equilibrio, affinchè il nucleo possa crescere oltre il suo raggio critico di equilibrio, non può essere messa in accordo con gli esperimenti eseguiti nella camera per nubi di rimescolamento (Mischwolkenkammer). La soprasaturazione necessaria per l'accrescimento in 60–120 secondi di piú del 50% di tutti i nuclei di Aitken di un aerosol naturale giace tra il 2 e il 10 per mille. L'improto della necessaria soprasaturazione sembra dipendere dal tempo e dalla densità dei nuclei, e forse anche dalle dimensioni della camera e dalla temperatura, ma non dalla composizione chimica del nucleo, poichè con gli esperimenti si giunge approssimativamente ai medesimi risultati, sia con condensazione di acqua, sia con condensazione di benzina.
Notes:
Zusammenfassung Bei der Prüfung der Voraussetzungen, unter welchen die sogenannten «Wachstumskurven» für Lösungströpfchen abgeleitet wurden, kommt man zu dem Ergebnis, dass diese Kurven nur im Falle des Gleichgewichts und nur auf Lösungströfchen mit dem Radiusr≥0.1 μ im Gebiete hoher Feuchten angewendet werden sollten. Da die Bezeichnung «Wachstumskurve» irreführend ist, wird empfohlen, dem GebrauchB. J. Mason's (Physics of Clouds) folgend, diesen Ausdruck prinzipiell durch die Bezeichnung «Gleichgewichtskurve» zu ersetzen. Desgleichen sollten alle für diese Gleichung definierten Grössen wie kritische übersättigung, potentieller Radius und kritischer Radius so umbenannt werden, dass aus der neuen Bezeichnung hervorgeht, dass es sich um Grössen im thermodynamischen Gleichgewicht handelt. Eine Überlegung weist nach, dass in der Regel bei jungen Wolken und Laboratoriumsversuchen, sobald die Feuchtesättigung überschritten wird, die Voraussetzung des Gleichgewichts nicht erfüllt ist. Es wird besonders darauf hingewiesen, dass die Vorstellung, dass die Übersättigung in der Umgebung eines Kerns mindestens seine kritische Gleichgewichtsübersättigung erreicht haben muss, damit der Kern über seinen kritischen Gleichgewichtsradius anwachsen kann, mit dem Experiment in der Mischwolkenkammer nicht in Einklang gebracht werden kann. Die Übersättigung, welche erforderlich ist, in 60 bis 120 Sekundenüber 50% aller Aitkenkerne eines natürlichen Aerosols zu Tröpfchen anwachsen zu lassen, liegt zwischen 2 und 10‰. Der Betrag der notwendigen Übersättigung scheint von der Zeit und der Kerndichte, vielleicht auch den Dimensionen der Kammer und der Temperatur, nicht aber von der chemischen Beschaffenheit des Kernes abzuhängen, da bei den Versuchen die annähernd gleichen Ergebnisse erzielt wurden, unabhängig davon, ob die Kondensation von Wasseroder Benzindampf erfolgt.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02113392
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