Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



ЯВЛЕНИЕ ПЕРЕНОСА В ГАЗАХ

Читайте также:
  1. I. ВРЕМЯ КАК ФИЗИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ
  2. IV. ПОЯВЛЕНИЕ БУМАЖНЫХ ДЕНЕГ
  3. XX столетие нередко характеризуется как "атомный век", что связано не только с появлением атомного оружия, но и с развитием атомной энергетики.
  4. А) Кризис как проявление отчужденного бытия (Н. И. Лапин, 1994).
  5. Базовым принципом концепции МСС является отделение друг от друга функций переноса и коммутации, функций управления вызовом и функций управления услугами.
  6. Безработица как социально-экономическое явление
  7. В изолирующих противогазах
  8. Вариабельная с неустойчивыми обоими компонентами, проявление которых зависит от жизненной ситуации.
  9. Внутреннее трение в газах.
  10. Вопрос 44. Поверхностный эффект. Явление взаимной индукции. Физический смысл ЭДС взаимной индукции, взаимная индуктивность.

17.1 Явления переноса в термодинамически неравновесных системах

Среднее число соударений, испытываемых молекулой за 1 с: <Z > = <v>, где d – эффективный диаметр молекулы; n0 – концентрация молекул; <v> - средняя арифметическая скорость молекул
Средняя длина свободного пробега молекул газа: <l> = <v>/ <Z> =
Закон диффузии Фика: M = - D (dρ/dx)∆s∆t, где М – масса вещества, переносимого через площадку ∆s за время ∆t; dρ/dx – градиент плотности; D - коэффициент диффузии D = <v><l>/3
Закон Ньютона для внутреннего трения: F = - η(dv/dx)∆s, где F – сила внутреннего трения между движущимися слоями газа площадью ∆s; dv/dx – градиент скорости; η - коэффициент динамической вязкости η = ρ<v><l>/3, где ρ - плотность газа
Закон теплопроводности Фурье: Q = - λ(dT/dx)∆s∆t, где Q–количество теплоты, прошедшее посредством теплопроводности через площадь ∆s за время ∆t; dT/dx –градиент температуры; λ – коэффициент теплопроводности: λ = ρcv<v><l>/3, где сv -молярная теплоемкость газа.
Связь между коэффициентами переноса: η/D = ρ; λ/η = cv; λ/D = cv

Пример 23. Рассчитать среднюю длину свободного пробега молекул азота, коэффициент диффузии D и вязкость η при давлении р =1,0·105 Па и температуре t = 170 С.

Условие:

р =1,0·105 Па;

T = 170 C =290 K;

d = 3,7·10-8 см;

l -? D - ?

Решение. Средняя длина свободного пробега <l> и коэффициенты переноса D и η могут быть рассчитаны по следующим формулам:

<l> = 1/π 21/2d2n; (1)

D =<l>∙<v>/3; (2)

η = <l>∙<v> nm0/3, (3)

где n – концентрация молекул газа; <v> - средняя скорость молекул газа; m0 - масса одной молекулы.

Концентрацию молекул газа по заданным значениям давления и температуры определим из уравнения:

р = nkT. (4)

Выражая концентрацию из уравнения (4) и подставляя в (1) получим <l> = kT( π21/2d2p ) = 6,5·10-8 м.

Cредняя скорость <v> =( 8RT/ M)1/2 = 470 м/с.



Для расчета коэффициента диффузии по формуле (2) воспользуемся полученным результатом, тогда D = 1,0·10-5 м2/с.

Для расчета n подставим в выражение (3) формулу (1)

η = m0 <v>/3π21/2d2 ,

где m0 = M/NA. Окончательно

η = M<v>/3π21/2d2NA = 1,2∙10-5 кг/м·с.


Дата добавления: 2014-10-31; просмотров: 15; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ЗАДАНИЕ 16. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА | ТЕМА 18. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.023 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты