Явления переноса
Беспорядочное тепловое движение молекул газа приводит к постоянному перемешиванию частиц. Изменяются их скорости и энергия. Если в газе есть неоднородность по плотности, температуре или скорости упорядоченного перемещения отдельных слоев, то движение молекул выравнивает эти неоднородности. Процессы выравнивания называют явлениями переноса. Это теплопроводность, диффузия и внутреннее трение (вязкость).
а) Теплопроводность возникает, если различные слои газа имеют разную температуру.
Явление теплопроводности описывается уравнением Ж. Фурье: ,
Здесь Q – количество теплоты, переносимое за единицу времени через единичную площадку; dT / dx – градиент температуры; k – коэффициент теплопроводности.
б) Диффузия заключается в самопроизвольном взаимном проникновении и перемешивании частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей или твердых тел. Диффузия подчиняется закону А. Фика.
,
здесь m – масса газа, переносимая за единицу времени через единичную площадку; – градиент плотности; D – коэффициент диффузии.
в) внутреннее трение связано с возникновением сил трения между слоями газа или жидкости, которые перемещаются параллельно друг другу с различными скоростями. Явление внутреннего трения описывается законом И. Ньютона
,
здесь F – сила внутреннего трения, действующая на единицу площади поверхности; – градиент скорости движения параллельных слоев, находящихся на расстоянии , – коэффициент внутреннего трения.
Коэффициенты переноса связаны между собой
; ,
здесь – удельная теплоемкость при постоянном объеме.
Дата добавления: 2015-08-06 | Просмотры: 534 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 |
|