• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Ефективний діаметр молекул. Частота зіткнень та середня довжина вільного пробігу молекул

Найменша відстань, на які зближуються центри двох молекул, називається ефективним діаметром молекул (рис.6.11). Це не діаметр простору, який займає молекула, а зіткнення молекул не означає їх механічний дотик. При зближенні молекул зростають сили відштовхування і на певній відстані вони відштовхують молекули одну від другої. Ясно, що із зростанням швидкості, тобто температури, ефективний діаметр зменшується

. (6.28)

Це формула Сьозерленда. С – константа Сьозерленда, для кожного газу різна. Наприклад, для кисню С = 398К (125^оС).

Знайдемо частоту ν зіткнень молекули з іншими молекулами. Припустимо, що рухається одна молекула, а інші зупинились. Траєкторія її руху буде ломана лінія, а рух молекули можна розглядати як рух всередині ломаного циліндра, радіус основи якого дорівнює ефективному діаметрові d (рис.6.12). За час dt молекула пройде відстань V_ср.ар.∙dt і зазнає зіткнення з тими молекулами, центри яких потрапляють всередину цього колінчатого циліндра . З врахуванням того, що рухаються усі молекули, а не одна, частота зіткнень збільшується в раз

. (6.29)

Тут називається ефективним перерізом молекули.

Знайдемо середню довжину вільного пробігу λ молекули, тобто середню відстань між зіткненнями. За одиницю часу молекула пройде відстань, яка дорівнює і зазнає ν зіткнень. Тоді

. (6.30)

Підставимо (6.28) в (6.30). Одержимо температурну залежність λ

.

Із збільшенням температури довжина вільного пробігу зменшується. При Т = С вона в два рази менша, ніж при дуже високій температурі .

Проаналізуємо залежність довжини вільного пробігу молекул від концентрації, або від тиску, так як Р = nkT. Із зменшенням тиску (концентрації) λ зростає по гіперболічному закону. Але її зростання обмежене розміром посудини, в якій знаходиться газ (рис.6.13). Настає такий стан, коли молекули стикаються тільки із стінками посудини, а не між собою. Такий стан газу називається вакуумом. Як бачимо, це поняття відносне. Стан вакууму наступає тоді, коли теоретичне значення довжини вільного пробігу, знайдене за формулою (6.30), стає більшим, ніж характерний (найбільший) розмір посудини. Довжина вільного пробігу перестає залежати від тиску (концентрації) і виходить на насичення.

Читайте також:

1. VI. Середня кишка
2. VIII. Реакції, в результаті яких утворюються високомолекулярні сполуки
3. VІ Середня хронологічна
4. А/. Фізичні особи як суб’єкти цивільного права.
5. Аварійно-рятувальні підрозділи Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту, їх призначення і склад.
6. Адвокат як представник по потерпілого, цивільного позивача і цивільного відповідача.
7. Адміністративно-правове регулювання державної реєстрації актів цивільного стану, державної виконавчої служби, нотаріату та адвокатури.
8. Акції вільного чи обмеженого обігу
9. Алкени – вуглеводні, в молекулах яких є один подвійний зв’язок між атомами вуглецю . Алкені називають також олефінами або етиленовими вуглеводнями.
10. Алкіни – вуглеводні, в молекулах яких є два атоми вуглецю, сполучені потрійним зв’язком - -. Алкіни називають також ацетиленовими вуглеводнями.
11. Аналіз економічноїї політики за допомогою моделі Мандела-Флемінга. Випадки вільного та фіксованого валютного курсів.
12. Атомно-молекулярна будова речовини.

Переглядів: 1599