Элементы физической кинетики. (Тема 12)

Август 9, 2022

Главная
Физика
Элементы физической кинетики. (Тема 12)

Содержание

2. Тема 12. Элементы физической кинетики 1. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. 2.
3. 1 учебный вопрос: Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул.
4. Средней длиной свободного пробега молекул называется путь, который проходит молекула между двумя последовательными столкновениями с другими
5. Средняя скорость движения молекулы равна среднему пути, проходимому молекулой за единицу времени. Среднее число столкновений молекул
6. Подсчитаем : молекулы − упругие шарики диаметром d; все молекулы, кроме рассматриваемой, неподвижны. За единицу времени
7. Средняя длина свободного пробега молекул: Состояние газа, при котором больше размеров сосуда или равна им, называется
8. 2 учебный вопрос: Явления переноса в газах Явлениями переноса называются процессы выравнивания массы, импульса, энергии, электрического
9. Диффузия в газе – это процесс перемешивания молекул, сопровождающийся переносом массы из мест с большей концентрацией
10. Явление диффузии для химически однородного газа подчиняется закону Фика: – плотность потока массы в направлении x;
11. Согласно кинетической теории газов (6)
12. Теплопередача
13. Теплопроводность – это процесс выравнивания температуры газа, сопровождающийся направленным переносом тепла из более нагретых мест в
14. Согласно кинетической теории газов где cV , Дж/(кг⋅К) – удельная теплоемкость газа при постоянном объеме; (8)
15. Внутреннее трение (вязкость) – это возникновение сил трения между слоями газа или жидкости, перемещающимися параллельно друг
16. Сила внутреннего трения описывается законом Ньютона: где η − коэффициент динамической вязкости, Па⋅с; − градиент скорости
17. Закон Ньютона можно представить в виде плотность потока импульса – величина, определяемая полным импульсом, переносимым в
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Тема 12. Элементы физической кинетики
1. Среднее число столкновений и средняя длина

свободного пробега молекул.
2. Явления переноса в газах.

Слайд 3

1 учебный вопрос: Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега

молекул.

Слайд 4

Средней длиной свободного пробега молекул называется путь, который проходит молекула

между двумя последовательными столкновениями с другими молекулами.

Эффективным диаметром молекулы d называют то наименьшее расстояние, на которое сближаются при столкновении центры двух молекул.

Эффективное сечение молекулы

Слайд 5

Средняя скорость движения молекулы равна среднему пути, проходимому молекулой за

единицу времени.

Среднее число столкновений молекул в единицу времени

(1)

Слайд 6

Подсчитаем :
молекулы − упругие шарики диаметром d;
все молекулы, кроме рассматриваемой, неподвижны.

За единицу времени молекула столкнется со всеми молекулами, лежащими внутри коленчатого цилиндра диаметром 2d и длиной v:

(2)

Слайд 7

Средняя длина свободного пробега молекул:
Состояние газа, при котором больше размеров сосуда

или равна им, называется вакуумом.

В состоянии вакуума между молекулами газа практически отсутствуют столкновения, хотя концентрация молекул при этом весьма значительна (при р = 10−3 мм рт. ст. n ≅ 1019 м −3 ).

(3)

(4)

(1)=>

Слайд 8

2 учебный вопрос: Явления переноса в газах
Явлениями переноса называются процессы выравнивания

массы, импульса, энергии, электрического заряда и т. д.

К явлениям переноса относятся
диффузия (обусловленная переносом массы);
теплопроводность (обусловленная переносом энергии);
внутреннее трение или вязкость (обусловленная переносом импульса).

Слайд 9

Диффузия в газе – это процесс перемешивания молекул, сопровождающийся переносом массы

из мест с большей концентрацией (плотностью) данных молекул в места с меньшей концентрацией этих молекул.

В процессе диффузии переносится масса, изменяющейся величиной является плотность газа ρ.

Слайд 10

Явление диффузии для химически однородного газа подчиняется закону Фика:
– плотность потока

массы в направлении x;

D – коэффициент диффузии, [м2/с];

− градиент плотности, [кг/м4],

изменение плотности на единицу длины х в направлении х

(5)

Слайд 11

Согласно кинетической теории газов
(6)

Слайд 12

Теплопередача

Слайд 13

Теплопроводность – это процесс выравнивания температуры газа, сопровождающийся направленным переносом тепла

из более нагретых мест в менее нагретые.

Перенос энергии в форме теплоты подчиняется закону Фурье:

– плотность теплового потока

λ − коэффициент теплопроводности [Вт/м⋅К]

− градиент температуры [К/м]

(7)

Слайд 14

Согласно кинетической теории газов
где cV , Дж/(кг⋅К) – удельная теплоемкость газа

при постоянном объеме;

(8)

Слайд 15

Внутреннее трение (вязкость) – это возникновение сил трения между слоями газа

или жидкости, перемещающимися параллельно друг другу с различными скоростями.

Перенос импульса из более быстрых слоев в более медленные в направлении, перпендикулярном направлению движения слоев газа.

Слайд 16

Сила внутреннего трения описывается законом Ньютона:
где η − коэффициент динамической вязкости,

Па⋅с;

− градиент скорости в направлении перпендикулярном направлению движения слоев

S – площадь, на которую действует сила F.

(9)

Слайд 17

Закон Ньютона можно представить в виде
плотность потока импульса – величина, определяемая

полным импульсом, переносимым в единицу времени в положительном направлении оси x через единичную площадку, перпендикулярную этой оси;

(10)

Элементы физической кинетики. (Тема 12)

Содержание

Тема 12. Элементы физической кинетики1. Среднее число столкновений и средняя длина

1 учебный вопрос: Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега

Средней длиной свободного пробега молекул называется путь, который проходит молекула

Средняя скорость движения молекулы равна среднему пути, проходимому молекулой за

Подсчитаем :молекулы − упругие шарики диаметром d;все молекулы, кроме рассматриваемой, неподвижны.

Средняя длина свободного пробега молекул:Состояние газа, при котором больше размеров сосуда

2 учебный вопрос: Явления переноса в газахЯвлениями переноса называются процессы выравнивания

Диффузия в газе – это процесс перемешивания молекул, сопровождающийся переносом массы

Явление диффузии для химически однородного газа подчиняется закону Фика:– плотность потока

Согласно кинетической теории газов(6)