Timpul mediu, viteza și drumul liber

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Calea liberă medie - Miercuri Distanta la Roe particulelor trece între două consecutiv. coliziuni. D. o. p.- concept important al teoriei cinetice a gazelor, ați introdus corect Clausius P. (R. Clausius) în 1858.

D. o. n. este. în cazul în care - Miercuri vitezei moleculelor - Wed. timpul dintre coliziuni, și. - frecvența coliziunilor, adică, Miercuri .. numărul de coliziuni experimentate de molecula pe unitatea de timp și pe unitatea de volum. În consecință ,. Pentru un elastic sfere de gaz cu raza unei frecvențe de coliziune. unde n - numărul de molecule pe unitatea de volum, - EFF totală. secțiune de coliziune.

Dependența de densitatea și presiunea

De fapt, toate moleculele muta, prin numărul de coliziuni este determinat de viteza medie de deplasare a moleculelor în raport cu altele, mai degrabă decât viteza medie a moleculelor relativ la peretele vasului:

Prin urmare, numărul mediu de coliziuni ar trebui să fie crescută în timp:

Din relațiile (2) și (3) pentru a obține drumul liber de următoarea formulă:

Din legea gazului ideal

Rezultă că concentrația moleculelor de gaz este

Apoi, cu formula (4) poate fi scrisă

unde k - constanta Boltzmann T - temperatura termodinamică, P - presiunea, d - diametrul efectiv al moleculelor de gaz. De la (5), se observă că, la temperatură constantă, cu o presiune crescândă P înseamnă cale liberă a moleculelor de gaz este redus.

Una dintre primele lucrări pe teoria cinetică a gazelor Maxwell formula a fost obținută pentru durata medie # 955; Cale liberă:

# 955; = (N 2 ½ # 963) - 1. (1)

n - densitatea numerică (numărul de molecule de gaz pe unitatea de volum),

# 963; - secțiunea transversală efectivă de coliziune (SSE) molecule.

perenosa- fenomen în sistemele de neechilibru au procese ireversibile speciale numite fenomene de transfer. care au ca rezultat transferul spațial de masă, energie, impuls,

Difuzie, conductivitate termică, frecare internă

Diffusion - această aliniere concentrare spontana neomogenă a atomilor sau moleculelor de tipuri diferite (de transfer de masă). În cazul în care nava să recunoască porțiuni de gaze diferite, apoi, după un timp pentru toate gazele amestecate uniform în sus: numărul fiecărui tip de molecule pe unitatea de volum al vasului devine constantă concentrația egalizat.

Conductivitatea termică - este de transfer termic molecular direct între corpurile în contact sau de particule ale unui corp cu temperatură variabilă, în care energia se face schimb de mișcare structurată particule (molecule, atomi, electroni liberi) (transfer de energie).

și depinde de cât de repede schimbarea vitezei de curgere a fluidului la trecerea de la un strat la altul. Figura prezintă două straturi distanțate una de alta în Ax regiune și se deplasează cu viteze și v1 v2. În acest caz, Vx - V2 - Av. Direcția în care distanța dintre straturile se măsoară perpendicular pe straturile vitezei de curgere. Valoarea indică cât de repede schimbarea ratei în timpul tranziției de la un strat la altul, în direcția x, perpendiculară pe direcția straturilor de mișcare gradient de viteză numit. Astfel, modulul intern forță de frecare

în care factorul de proporționalitate r), care depinde de natura lichidului,

numita viscozitate dinamică (sau vâscozitatea).

legea lui Fick. Debitul mediu de gaz definit prin formula

unde sumarea este peste toate moleculele de gaz per unitate de volum. densitatea fluxului de particule este

În plus față de mișcarea gazului ca întreg proces suschestvet componentă de redistribuire spațială a amestecului în raport cu altele, datorită mișcării aleatoare a moleculelor. Acesta este un proces de non-echilibru numit difuzie.

Să fie un amestec binar cu o densitate.

Lăsați viteza medie de gaz prea mici. și difuzie are loc numai de-a lungul axei. Apoi, densitatea componentelor amestecului dat de curgere de legea lui Fick:

Rezultă că. Acest lucru înseamnă că difuzia nu este, în sine, menyat de densitate medie.

Valoarea se numește coeficientul de difuzie.

În cazul în care. formula legii lui Fick devin mai simple

Conform ipotezei Fourier căldură cantitate d 2 Q # 964; . care trece prin intervalul de timp un element de suprafață izotermă dF d # 964;. proporțională cu gradientul de temperatură:

aici, factorul # 955; Se numește conductivitate termică. Semnul minus indică faptul că căldura este transferată în direcția scăderea temperaturii. Cantitatea de căldură care a trecut în unitatea de timp prin unitatea de suprafață izotermă, numit fluxul de căldură: