22. Явл. Переноса. Диффузия.

Беспоряд тепл движ молек в газе привод к тому, что молек перенос с одного места в др и при столкн перед друг др кинетич эн и кол-во движ. Этот перенос молек и столкнов между ними обуславл несколько проц, кот наз явл переноса, в рез-те кот происх пространств перенос энерг, массы, импульса. К явл переноса относ диффузия (обусл переносом массы), теплопроводн (обусл переносом энерг) и вн трение (обусл переносом импульса силы или кол-ва движ).

Если 2 различ газа привести в соприкосн друг с др, то тепл движ молек будет перемеш их до тех пор, пока не образ однород смесь молек, в кот парциал плотн кажд газа будет одинак во всем объеме.

Этот проц постепен перемеш 2-х или больш числа газов наз диффузией. Явл диффуз наблюд также в жидк и даже тв телах. Проц диф заключ в том, что кажд из компонент смеси переход из тех част объема, где ее порциал плотн больше, туда, где она меньше, т.е. в направл падения парциал плотн.

Явл диф подчин з-ну Фика, кот справедл не только для газов, но и для жидк и тв тел: J_m = - D d/dx,

где J_m – плотн потока массы – велич, определ массой в-ва, диффундирующего в ед врем ч-з ед площ, перпендик направл переноса (оси OX); D – диффузия (коэф диффузии); d/dx – градиент плотн, равный скор измен плотн на ед длины Х в направл нормали к этой площ. Знак минус показ, что перенос массы происх в направл убыв плотн.

Дифф D числ равна плотн потока массы при градиенте плотн, равном 1.

Возник при налич разн концентр диффуз поток J_m привод к выравн концентр, т.е. к уменьш той разн концентр, кот вызвала этот поток. Такой проц диффузии, в рез-те кот происх выравн концентр компон, явл нестационар проц: при этом как градиент концентр, так и диффуз поток измен со врем.

Для того, чтобы проц диффузии был стационар, необходимо тем или иным путем поддерж разн концентр компонент смеси неизмен во врем.

Рассматр явл диффузии с точки зр молек-кинетич теории газов, можно получ выраж для коэф диффузии

D = V/3, где V - сред скор тепл движ молек,  - сред длина своб пробега молек газа.

23. Явл переноса теплопроводность.

Беспоряд тепл движ молек в газе привод к тому, что молек перенос с одного места в др и при столкн перед друг др кинетич эн и кол-во движ. Этот перенос молек и столкнов между ними обуславл несколько проц, кот наз явл переноса, в рез-те кот происх пространств перенос энерг, массы, импульса. К явл переноса относ диффузия (обусл переносом массы), теплопроводн (обусл переносом энерг) и вн трение (обусл переносом импульса силы или кол-ва движ).

Если в 1 обл газа сред кинетич эн молек больше, чем в др, то с теч врем вследств постоян столкн молек происх выравн средн кинетич эн молек (выравн температур).

С макроскопич точ зрен явл теплопровод заключ в переносе некот кол-ва тепла от более нагрет ч-ти в-ва к более холод. Сущ-е градиента темпер dT/dX явл необход усл для возникн теплопроводности.

Перенос эн при теплопровод подчин з-ну Фурье:

J_E = -  dT/dX, (1) где J_E – плотн теплового потока – велич, определ эн, переносимой в форме теплоты в ед врем ч-з ед площ, перпенд направл переноса;  - теплопроводность, dT/dX – градиент темпер, равный скор измен темпер на ед длины Х в направл нормали к этой площ. Знак минус показ, что при теплопровод эн перенос в направл убыв темпер.

Теплопровод  числ равна плотн тепл потока при градиенте темпер, равном 1.

В стационар усл, когда за счет к-л внеш источн эн градиент темпер dT/dX поддерж постоян, тепл поток также не измен со врем. В тех же случ, когда газ (или др тело), в кот сущ градиент темпер, предоставл самому себе, т.е. к нему извне не подвод эн, теплопров приводит к выравн темпер. Такой проц будет нестационар.

При рассмотр явл теплопровод газов с точ зрен молек-кинетич теории можно показ, что  = mnVC_V /3 = VC_V /3

где C_V – удельн теплоемк газа при постоян объеме (кол-во тепл, необход для нагрев 1 кг газа на 1 К при постоян объеме),  - плотн газа, V - сред скор тепл движ молек,  - сред длина своб пробега молек газа, m – масса 1 молек, n – число молек газа в ед объема.