![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Явления переноса с микроскопической точки зренияИспользуя понятия о длине свободного пробега теплопроводности и внутреннего трения в газах и выяснить характер их зависимости от состояния газа. Начнем с коэффициента диффузии.
Рассмотрим площадку S в сосуде с газом, перпендикулярную к оси ОХ (рис. 14.3), вдоль которой поддерживается постоянная разность
движении молекулы будут переходить через площадку S как слева направо, так и справа налево. Ввиду разнрсти концентраций по обе стороны площадки возникает некоторый диффузионный поток вдоль оси ОХ, равный, очевидно, разности между числом молекул N,, пересекающих 1м2 площадки S за 1с в положительном направлении оси ОХ (вправо), и числом молекул N2, пересекающих то же сечение за то же время в противоположном направлении (влево): (v). Тогда из всех молекул 1/3 движется вдоль оси ОХ и из них половина движется в положительном направлении оси ОХ, в то время, как другая половина движется в противоположном направлении.
Следовательно, число молекул Nj, пересекающих площадку в 1м2 за 1с слева направо, и число молекул, пересекающих ту же площадку в противоположном направлении, выразятся соотношениями:
Эту разность нетрудно определить, если Таким образом, для диффузионного потока получаем выражение Сравнивая (14.16) с законом Фика (14.2), находим интересующее нас выражение для коэффициента диффузии: Из этого выражения видно, что коэффициент диффузии газов обратно пропорционален
Аналогичным образом можно определить коэффициент теплопроводности к. Тепловой поток, пересекающий 1м2 площадки S за 1с
Тогда, учитывая, что получим Рассматривая перенос импульса молекул через единичную площадку S за 1с можно таким же образом получить выражение для коэффициента внутреннего трения газа: Из этого выражения видно, что коэффициент вязкости газа, как и коэффициент теплопроводности, не зависит от давления и ОГЛАВЛЕНИЕ Лекция 1.КИНЕМАТИКА............................... 3 1. Предмет кинематики........................................... 3 2. Радиус-вектор и перемещение......................... 3 3. Скорость................................................................. 4 4. Ускорение.............................................................. 4 5. Обратная задача кинематики.......................... 6 6. Движение по окружности.................................. 7 Лекция 2.ДИНАМИКА................................... 8 1. Первый закон Ньютона..................................... 8 2. Второй закон Ньютона...................................... 8 3. Третий закон Ньютона...................................... 9 4. Силы........................................................................ 9 5. Закон сохранения импульса............. 9 6. Закон сохранения момента импульса....... 11 Лекция 3.ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО 1. Поступательное и вращательное движение 2. Момент инерции твердого тела....................... 13 3. Уравнение динамики вращательного 4. Теорема Штейнера.............................................. 14 5. Плоское движение............................................... 15 6. Закон сохранения момента импульса........... 16 Лекция 4.РАБОТА И ЭНЕРГИЯ.................... 17 1. Работа постоянной и переменной силы........ 17 2. Теорема о кинетической энергии.................... 17 3. Потенциальные силы.......................................... 18 4. Потенциальная энергия..................................... 18 5. Закон сохранения энергии................................ 19 Лекция 5-МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ..... 22 1. Одномерный гармонический осциллятор...22 2. Энергия гармонического осциллятора......... 23 3. Математический маятник................................. 24 4. Физический маятник........................................... 24 Лекция 6.ЗАТУХАЮЩИЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ 1. Затухающие колебания..................................... 26 2. Вынужденные колебания.................................. 27 Лекция 7.ВОЛНЫ......... ;.............................. 30 1. Плоская монохроматическая волна............... 30 2. Волновое уравнение........................................... 31 3. Волновой пакет.................................................... 31 4. Дисперсия.............................................................. 32 Лекция 8.КИНЕМАТИКА СПЕЦИАЛЬНОЙ 1. Постулаты СТО.................................................... 33 2. Преобразования Лоренца................................. 34 3. Следствия из преобразований Лоренца........ 35 Лекция 9. ДИНАМИКА СТО............................ 37 1. Второй закон Ньютона в СТО........................ 37 2. Энергия свободной частицы. Кинетическая 3. Связь энергии и импульса................................ 38 4. Эквивалентность массы и энергии................ 38 Лекция10. ВВЕДЕНИЕ В МОЛЕКУЛЯРНО- 1. Количество вещества........................................ 40 2. Абсолютная температура. 3. Основное уравнение кинетической теории Лекция11. РЕАЛЬНЫЙ ГАЗ. ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ. ТЕПЛОЕМКОСТЬ...„,...... 44 1. Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса44 2. Первое начало термодинамики...................... 45 3. Работа при изменении объема........................ 46 4. Теплоемкость....................................................... 46 5. Внутренняя энергия газа.................................. 47 Лекция 12. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТЕПЛОТЫ В 1. Адиабатический процесс................................. 49 2. Необратимость тепловых процессов........... 50 3. Преобразование теплоты в механическую 4. Цикл Карно.......................................................... 51 5. Энтропия............................................................... 52 6. Второе начало термодинамики, сформули — 7. Физический смысл энтропии........................... 53 Лекция 13. СТАТИСТИЧЕСКИЕ 1. Барометрическая формула.............................. 54 2. Распределение Больцмана.............................. 54 3. Понятие о вероятности..................................... 55 4. Распределение Максвелла молекул по 5. Характерные скорости молекул.................... 57 6. Распределение Максвелла-Больцмана........ 58 Лекция14- ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА................ 59 1. Явления переноса............................................... 59 2. Теплопроводность.............................................. 59 3. Диффузия............................................................... 59 4. Внутреннее трение (вязкость).......................... 60 5. Среднее число столкновений и средняя 6. Явления переноса с микроскопической
|