Средното време, скорост и среден свободен път

Начало | За нас | обратна връзка

Средният свободен пробег - сряда разстояние до Roe частици преминава между два последователно. сблъсъци. Г.. p.- важна концепция на кинетичната теория на газовете, въведената Clausius P. (R. Clausius) през 1858 година.

Г.. п. е. където - ср скорост на молекулите - ср времето между сблъсъци, както и. - честотата на сблъсъци, т.е., ср .. броят на сблъсъци с опит от молекулата за единица време и на единица обем. Следователно ,. За газ еластични сфери на радиус честотни сблъсък. където п - брой молекули на единица обем, - общата ЕФР. сблъсък секция.

Зависимост от плътността и налягането

В действителност, всички молекули на движение, при което броят на колизии се определя от средната скорост на движение на молекулите една спрямо друга, отколкото средната скорост на молекулите спрямо стената на съда:

Поради това, средният брой на сблъсъци трябва да се увеличи във времето:

От отношенията (2) и (3) за да се получи средната свободен пътя на следната формула:

От закона за идеалния газ

От това следва, че концентрацията на молекулите на газа е

След това формулата (4) може да се запише

където к - Болцман константа T - термодинамична температура, P - налягане, г - ефективния диаметър на молекулите на газа. От (5) се вижда, че при постоянна температура с увеличаване на налягането Р означава свободен път на газови молекули се намалява.

Един от първите творби на кинетичната теория на газовете Максуел формула е получена за средната дължина # 955; свободен път:

# 955; = (N 2 Уг # 963) - 1. (1)

п - номер плътност (брой на газови молекули на единица обем),

# 963; - ефективното напречно сечение на сблъскване (ЕСС) молекули.

perenosa- явление в nonequilibrium системи имат специални необратими процеси, наречени трансфер явления. този резултат в пространствен трансфер на маса, енергетиката, инерция,

Diffusion, топлопроводимост, вътрешно триене

Diffusion - тази спонтанна подравняване нехомогенни концентрация от атоми или молекули от различни видове (трансфер на маса). Ако плавателният съд да допусне части от различни газове, след което след известно време всички газове равномерно смесени: броят на всеки вид молекули на единица обем на съда става постоянна концентрация изравни.

Топлопроводимост - е молекулно топлина директно между контактните органи или частиците на едно тяло с различна температура, при които енергията се обменят движение структуриран частици (молекули, атоми, свободни електрони) (трансфер на енергия).

и зависи от това колко бързо промяната на скоростта на флуидния поток в прехода от слой на слой. Фигурата показва два слоя разположени на разстояние един от друг в Ах региона и се движат с скоростите V1 и V2. В този случай, Vx - v2 - Av. Посоката, в която разстоянието между слоевете се измерва перпендикулярно на слоевете на скоростта на потока. Стойност показва колко бързо промяна скорост по време на прехода от един слой към друг в посока х, перпендикулярна на посоката на движение на слоя, наречени скорост градиент. По този начин, вътрешен модул триене сила

където фактор пропорционалност г ^), което зависи от естеството на течността,

нарича динамичен вискозитет (или вискозитет).

закон на Фик. Средният процент на газовия поток, определен от формула

където сумиране е над всички молекули на газ за единица обем. плътността на потока на частиците е

В допълнение към движение газ като цяло процес suschestvet пространствено преразпределение компонент на сместа спрямо друга поради случаен движение на молекулите. Това е процес, който не равновесие нарича дифузия.

Нека да има бинарна смес с гъстота.

Нека средната скорост е твърде малък газ. и дифузия се извършва само по оста. Тогава плътността на компонентите на сместа потока дадено по закон на Фик:

От това следва, че. Това означава, че дифузия не е само по себе си menyat със средна плътност.

Стойността се нарича коефициент на дифузия.

Ако. формулата на закона на Фик стана по-лесно

Според Фурие хипотеза топлина количество г 2 Q # 964; , минаваща през интервал от време изотермично повърхност елемент DF # 964 г. пропорционална на температурния градиент:

тук, факторът # 955; Това се нарича топлопроводимост. знак минус показва, че топлината се предава в посока на намаляване на температурата. Количеството топлина, което е изтекло в единица време през единица изотермични повърхност, наречена топлинния поток: