Физические свойства газов и жидкостей. Богословский С.В. - 33 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

4. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В ГАЗАХ

Явления переноса объединяют группу процессов, связанных с вы-

равниванием неоднородностей плотности, температуры или скорости

упорядоченного перемещения отдельных слоев вещества.

Явления переноса в газах и жидкостях состоят в том, что в этих ве-

ществах возникает упорядоченный, направленный перенос массы (диф-

фузия), импульса (внутреннее трение) и внутренней энергии (теплопро-

водность).

Явлением диффузии называется взаимное проникновение и переме-

шивание частиц соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теп-

лового движения частиц вещества. Диффузия сопровождается умень-

шением концентрации вещества и равномерным его распределением по

занимаемому объему.

В химически однородном газе явление диффузии подчиняется зако-

ну Фика

=−

где m

– удельный поток, массы, численно равный массе вещества, кото-

рое диффундирует за единицу времени через плоскую поверхность с

площадью равной единице, перпендикулярную к направлению перено-

са вещества; ρ – плотность газа; D – коэффициент диффузии;

– гра-

диент плотности.

Коэффициент диффузии численно равен удельному потоку массы при

единичном градиенте плотности. Знак минус в законе Фика показывает,

что перенос массы осуществляется в направлении убывания плотности.

Другая форма закона Фика

с0

mdn

mdx

≡=−

где j – плотность потока молекул при диффузии, т. е. число молекул,

диффундирующих за единицу времени через плоскую поверхность с