![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Тақырып. ГАЗДАҒЫ ТАСЫМАЛДАУ ҚҰБЫЛЫСТАРЫТасымалдау құбылыстары деп заттың жеке қабаттарының реттелген орын ауыстыру жылдамдығының, тығыздығының немесе температурасының біртекті емес жағдайларымен байланысты процестерді атайды. Термодинамикалық тепе-тең емес жүйелердегі қайтымсыз тасымалдау құбылыстары кеңістікте энергияның, массаның және импульстің тасымалдануын анықтайды. Қарапайым бір өлшемді құбылыстарда тасымалданатын физикалық шамалар тек бір декарттық координатаға тәуелді болады. Жалпы жағдайда Жылу өткізгіштік құбылысы. Егер газдың берілген көлемінің бір аумағында молекулалардың орташа кинетикалық энергиясы басқа бөлікпен салыстырғанда үлкен болса, молекулалардың ретсіз қозғалысы салдарынан үздіксіз соқтығысу нәтижесінде олардың орташа кинетикалық энергиялары теңесіп отырады, яғни көлемнің барлық аумағында температураның орнығуы болады. Энергияның жылу түрінде тасымалдануы Фурье заңымен сипатталады:
Мұндағы ауданы арқылы жылу түрінде тасымалданған энергияға тең шама - жылу ағынының тығыздығыдеп аталады;
Мұндағы
Үш өлшемді жылу өткізгіштік жағдайында
Мұндағы Диффузия деп газдардың, сұйықтардың немесе қатты денелердің жанасу аумағында олардың бөлшектерінің (атомдарының, молекулаларының) өздігінен араласып бір-біріне өту құбылысын айтады. Температура тұрақты болғанда химиялық таза газдарда диффузия берілген көлемнің жеке аумақтарындағы газ тығыздығының айырмашылығынан болады. Біртекті газдағы бір өлшемді диффузияда газдың массасы тығыздығы үлкен аумақтан тығыздығы аз аумаққа тасымалданады. Тасымалдау процесі Фикзаңымен сипатталады:
Мұндағы ауданы арқылы тасымалданған зат массасына тең шама массалық ағын-ның тығыздығыдеп аталады; Мұндағы
Фик заңының формуласын Мұндағы ауданы арқылы өтетін молекулалар санына тең шамамолекулалар ағынның тығыздығы деп аталады; Үш өлшемді диффузия жағдайында Ішкі үйкеліс (тұтқырлық)деп әртүрлі жылдамдықпен бір-біріне қатысты параллель қозғалатын сұйық немесе газ қабаттарының арасындағы үйкеліс күштерінің пайда болу құбылысын айтады. Жылдам қозғалатын қабат баяу қозғалатын қабатқа үдетуші күшпен әсер етеді. Керісінше, баяу қозғалатын қабат тарапынан тез қозғалатын қабатқа тежеуші күш әсер етеді. Қабатаралық ішкі үйкеліс күштері қабаттардың жанасу бетіне жанама бойымен бағытталады. Газ қабаттарының арасындағы ішкі үйкеліс күші:
Мұндағы
Жылулық қозғалыстағы молекулалар жылдамдықтары әртүрлі бір қабаттан екіншісіне үздіксіз ауысу кезіндегі олардың арасында импульс алмасу болады. Жылдам қозғалатын қабаттардың импульсі азайып, баяу қозғалыстағы қабаттардың импульсі артады. Ішкі үйкеліс құбылысы Ньютон заңымен сипатталады:
Мұндағы ауданы арқылы тасымалданған толық импульске тең шама импульс ағынының тығыздығы деп аталады. Минус таңбасы импульс жылдамдықтың азаю бағытымен тасымалданатынын көрсетеді. Ішкі үйкеліс коэффициенті жылдамдық градиенті бірге тең болғандағы импульс ағынының тығыздығына тең. Идеал газдың МКТ-на сәйкес бұл коэффициент:
Тасымалдау құбылыстарын сипаттайтын (86), (89), және (94) формулаларын салыстыра отырып, бұл құбылыстардың заңдылықтары ұқсас екені байқалады, яғни хаостық қозғалыс пен бір-бірімен соқтығысу процесіндегі молекулалардың араласу механизмі аталған құбылыстардың ортақ шарты болып табылады. Тасымалдау құбылыстарының коэффициенттері өзара байланысты:
|