Физика. Часть 1. Механика, молекулярная физика и термодинамика. Чухрий Н.И - 42 стр.

                   kT
     <λ>=                    .
             2πd эф  P
                 2

Расчеты показывают, что общее число столкновений  между всеми
молекулами за 1 секунду
              1
      = nV.
              2
      Явления переноса. Если газ не находится в состоянии равновесия,
например, плотность газа в различных частях объёма неодинакова или разные
части объёма газа имеют различные температуры, или внутри газа
существуют слои с различными относительными скоростями направленного
движения, то тепловое хаотическое движение и столкновения молекул
приведут через некоторое время к выравниванию этих неоднородностей за
счет самопроизвольно возникающих потоков вещества ( явление диффузии),
тепловой энергии ( явление теплопроводности), а также возникающих сил
трения между слоями газа (внутреннее трение или вязкость). Вначале эти три
явления исследовались опытным путем. При этом удалось, не вникая в
молекулярный механизм явлений переноса, установить экспериментальные
законы, которым они подчиняются.
Строгие методы расчета явлений переноса довольно сложны, поэтому в
дальнейшем ограничимся рассмотрением микроскопического механизма этих
явлений в той степени, которая позволит нам выявить основные присущие им
закономерности.
      Диффузия. Закон Фика. Явление диффузии заключается в переносе
массы из мест, где его плотность выше (больше концентрация, т.к. ρ =m n ) в
                                                                     .

те места, где плотность его меньше.
      Наблюдения показывают, что при диффузии через некоторую площад-
ку ∆S переносится тем большая масса газа ΔМ, чем больше размеры пло-
щадки  ∆S, чем за больший промежуток времени Δt наблюдается диффузия и
чем скорее меняется в направлении, перпендикулярном к ∆S, плотность ρ
газа. Проведем ось ОХ нормально к площадке ∆S; пусть ρ плотность
рассматриваемого газа в двух точках, отстоящих друг от друга на отрезок ∆ х
                                   ∆ρ
отличается на ∆ρ, тогда величина         характеризует изменение плотности
                                   ∆х
газа на единицу длины в направлении оси ОХ; эта величина называется
градиентом плотности. Следовательно, ∆М пропорционально градиенту
           ∆ρ
плотности     , величине площадки ∆S и времени переноса массы ∆t.
           ∆х

                                    42