Явища перенесення у термодинамічно нерівноважних системах
Невпорядкованість теплового руху молекул газу, безперервні зіткнення між ними приводять до постійного перемішування частинок i зміни їх швидкостей i енергій.
Якщо в газі існує просторова неоднорідність густини, температури або швидкості впорядкованого переміщення окремих шарів газу, то тепловий рух молекул вирівнює ці неоднорідності. При цьому в газі відбуваються особливі процеси, об’єднані загальною назвою явищ перенесення. До цих явищ належать дифузія, теплопровідність і внутрішнє тертя.
,
де
.
Маса газу M, що переноситься завдяки дифузії через поверхню S, яка перпендикулярна до напрямку OX, в якому зменшується густина, пропорційна до розміру цієї поверхні, проміжку часу t перенесення і градієнта густини .
Формула для маси M, що переноситься, називається рівнянням дифузії, або законом Фіка.
Коефіцієнт пропорційності D називається коефіцієнтом дифузії. Покладаючи
, , ,
отримаємо M=D, тобто коефіцієнт дифузії числово дорівнює масі газу, що переноситься через поверхню за при
.
Оскільки
, ,
то D залежить від сорту газу і його стану :
.
Переглядів: 808
Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google: