|
18:58
ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА
|
|
5. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА
Основные понятия и законы Явления переноса обусловлены хаотическим движением молекул газа, которые, переходя из одних точек пространства в другие, переносят присущие им импульс, энергию и массу. К таким явлениям относятся: внутреннее трение или вязкость (перенос импульса), теплопроводность (перенос энергии) и диффузия (перенос массы вещества). В газах определяющую роль в явлениях переноса играют упругие столкновения молекул в процессе их хаотического движения, поэтому все явления переноса протекают со скоростями, существенно меньшими скорости теплового движения. Эффективным диаметром dэф молекул газа называют минимальное расстояние, на которое сближаются при столкновении центры молекул. При увеличении температуры газа эффективный диаметр молекул несколько уменьшается, однако в первом приближении dэф можно считать величиной постоянной для данного газа. Величина σ=πdэф2 называется эффективным сечением взаимодействия молекул, и определяет сечение, внутри которого нельзя пренебречь силами отталкивания молекул. Средняя длина λ свободного пробега молекул газа – это среднее расстояние, которое молекулы пробегают между двумя последовательными столкновениями. Ее величина определяется концентрацией молекул газа и эффективным сечением их взаимодействия. При достаточно высоком давлении газа средняя длина свободного пробега много меньше размеров сосуда и определяется формулой:
λ= L. Явления переноса возникают при нарушении равновесия в системе и стремятся привести систему в равновесное состояние. Они вызваны неодинаковыми значениями какой-либо величины в различных частях системы. Так, внутреннее трение вызвано разными скоростями течения слоев газа, теплопроводность - разностью температур, диффузия - переменной концентрацией частиц вещества. Неоднородность в пространстве значений величины может быть задана с помощью ее градиента - вектора, характеризующего изменение этой величины при перемещении на единичную длину и направленного в сторону наиболее быстрого возрастания рассматриваемой величины. При записи уравнений переноса полагаем, что изменение этой величины происходит только вдоль одной из координат, например, вдоль оси ОХ. |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
