Краткие теоретические сведения. Имени академика М.Ф. Решетнева»
Имени академика М.Ф. Решетнева»
(СибГАУ)
КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
Лабораторная работа 1
по курсу «Общий физический практикум»
Цикл Карно
Выполнили:
студенты 2-го курса
группы БФ11-01
Борисова Е. Д.
Шпилькина О. Н.
Батуркина И. В.
Принял
старший преподаватель
Задворный А. Г.
Красноярск 2012
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
· Знакомство с компьютерной моделью, описывающей диффузию молекул идеального газа
· Экспериментальное подтверждение закона диффузии
· Экспериментальное определение средней скорости теплового движения частиц в данной модели
Краткие теоретические сведения
При нарушении равновесия макросистема стремится вернуться в равновесие состояния.
Явлением переноса называются процессы, связанные с возникновением в веществе направленного переноса (потока) массы, импульса или внутренней энергии.
Диффузия есть процесс установления внутри фаз вещества равновесного распределения концентраций, который обеспечивается направленным переносом массы этого вещества. Обусловлена тепловым движением молекул и проявляется в самопроизвольном выравнивании концентраций в смеси нескольких веществ.
Самодиффузия имеет место при самопроизвольном выравнивании концентрации однородного вещества, если по некоторым причинам равновесное распределение концентрации было нарушено.
Длина свободного пробега λ есть среднее расстояние, пролетаемое частицей между двумя последовательными столкновениями.
Эффективный диаметр частицы есть минимальное расстояние, на которое сближаются центры двух сталкивающихся частиц.
Если в начальный момент времени имеет место неоднородное распределение плотности вещества ρ вдоль только одной оси, тогда возникает одномерная диффузия, связанная с переносом массы М вдоль этой оси. Для двухкомпонентной системы одномерная диффузия описывается первым законом Фика:
(1)
dM- масса одного компонента
- градиент плотности первого компонента
D- коэффициент диффузии
Для смеси красных и зеленых частиц, имеющих одинаковую массу m каждой частицы
(2)
(3)
(4)
dN-количество частиц, проходящих через dS за время dt, которое равно
(5)
Где разность числа частиц в левом и правом сосудах
(6)
интегрируем
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 242 | Нарушение авторских прав
|