Составители:
Рубрика:
18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.3
Исследование диффузии в газах
Ознакомьтесь с теорией в конспекте и учебнике [1], § 48. Запустите про-
грамму. Выберите «Термодинамика и молекулярная физика», «Диффузия».
Нажмите кнопку с изображением страницы во внутреннем окне. Прочитайте
теорию и составьте конспект лабораторной работы. Закройте окно теории, на-
жав кнопку с крестом в правом верхнем углу внутреннего окна.
Цель работы
•Знакомство с компьютерной моделью диффузии молекул идеального газа.
•Экспериментальное подтверждение закона диффузии.
•Экспериментальное определение средней скорости теплового движения
частиц в данной модели.
Краткая теория
При нарушении равновесия макросистема стремится вернуться в равновес-
ное состояние.
Явлениями 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 перено-
сом массы этого вещества. Диффузия обусловлена тепловым движением моле-
кул и проявляется в самопроизвольном выравнивании концентраций в смеси
нескольких веществ.
Самодиффузия имеет место при самопроизвольном выравнивании концен-
трации однородного вещества, если по некоторым причинам равновесное рас-
пределение концентрации было нарушено.
Длина свободного пробега λ есть среднее расстояние, которое пролетает
частица 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 (например,
ОХ), тогда возникает
одномерная диффузия, связанная с переносом массы
М вдоль этой оси ОХ. Для
двухкомпонентной системы (например, смеси двух газов) одномерная диффу-
зия описывается первым законом Фика
,dtdS
dx
d
DdM
⋅
ρ
−=
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
