Вопрос 25. Число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. явление переноса в газах. Опытные законы диффузии
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 движения молекул воздуха велики 500 м/с, но несмотря на это процессы распространения запаха идут медленнее это объясняется тем что в процессе движения направление движения молекул постоянно меняется. Столкновение молекул играет важную роль во всех процессах и являются тем механизмом который приводит к установлению термодинамического равновесия для количественного описания явлений обуславливается столкновением молекул вводится понятие о средней длине свободного пробега – расстояние проходимое молекулой между двумя последовательными соударениями. Длина свободного пробега является случайной величиной.    (7.1)

z – число столкновений которое испытывают молекулы

случайной является не только  но и z поэтому вводится понятие о среднем числе столкновений:   (7.2)        - средняя арифмет. скорость

         n – концентрация молекул в данном объеме

т.к в действительности все молекулы движутся то среднее число столкновений определяется не  а средней скорость движения молекул друг относительно друга из максвелловского распределения молекул по скоростям можно получить что:

 (7.3)       большую часть времени молекулы воздуха

  (7.4)                        движутся свободно поэтому при нормальных

  (7.5)           условиях его можно считать идеальным газом

P=nkT →

  (7.6)

Иногда в газах под действие внешних воздействий возникают различные плоскости или различные скорости движения слоев или различные температуры. В этом случае тепловое движение молекул приводит к переносу массы, импульса или внутренней энергии все это осуществляется за счет столкновения молекул, схожесть этих процессов позволяет их рассматривать с одной и той же точки зрения.

Диффузия – проникновение двух или нескольких соприкасающихся веществ в друг друга.

 (8.1) - з.Фика           D численно равен массе

 - масса вещества                                     газа переносимого через

 – площадка                                                 через площадку в единицу

- время                                                           времени при условии

 - коэффициент диффузии                        СИ: D=м2

 - градиент плотности

Внутреннее трение (вязкость)

 (8.2) – з.Ньютона

- сила трения между слоями

 – площадка  

   - градиент скорости

- коэффициент внутреннего трения

 Теплопроводность – энергия в форме хаотического теплового движения переносится из мест более нагретых в места менее нагретых

 (8.3) – з.Фурье     

dQ – количество теплоты

 – площадка

- время  

  - градиент температур

  - коэффициент теплопроводности, Вт/м*К   

Минус означает что перенос внутренней энергии происходит в направлении убывания температур

 

Явление переноса возникает только тогда когда нарушена полная хаотичность движения молекул.

 

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 508.