Молекулярная физика. Афанасьев А.Д - 149 стр.

                                                        - величина площадки, через которую
         Z                                        определяется поток тепла, χ - коэффициент
                                                  теплопроводности газов. Знак “минус”




                                         grad T
                                                  подчеркивает, что поток энергии и вектор
                                                  градиента    температуры    направлены    в
                                                  противоположные       стороны.    Величина
                                                  коэффициента теплопроводности согласно
                  Q
                                                  молекулярно-кинетической             теории
                                                  определяется:
                       Рис.1
                                                                                         (2)
          где    - плотность газа,   - средняя скорость теплового движения, λ-
          средняя длина свободного пробега,   - удельная теплоемкость газа при
          постоянном объеме. Если в уравнении (1) градиент температуры -
          принять равным 1, то размерность коэффициента теплопроводности будет
          [вт/мК] . Из выражения (2) следует, что χ не зависит от давления, так как
          плотность газа пропорциональна, а длина свободного пробега обратно-
          пропорциональна давлению газа              ,            [1]. Независимость
          коэффициента теплопроводности от давления осуществляется не всегда. Так
          для давлений, при которых длина свободного пробега молекул становится
          соизмерима с размерами сосуда, содержащего газ, или больше этой
          величины, т.е.       ≥ l,    эта зависимость нарушается. В этом случае
          столкновения между молекулами самого газа перестают играть главную
          роль, существенными становятся только столкновения молекул со стенками
          сосуда, в котором заключен газ. Молекула, столкнувшись с горячей стенкой,
          получает от нее кинетическую энергию и переносит ее к более холодной
          стенке, не испытывая промежуточных столкновений. Ясно, что в таком
          случае перенос тепла будет происходить тем медленнее, чем меньше
          носителей тепла, то есть, чем больше разряжен газ. Такой перенос формально
          может быть описан прежней формулой 4, но величину λ следует заменить
          величиной l- расстоянием между стенками сосуда [2]. Процесс передачи
          тепла в этом случае носит название «теплопередача».
             Для воздуха при 200 С длина свободного пробега молекул выражается
          эмпирической формулой [3]:
                                                    λ=



                                                         149
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com