Статистическая физика и термодинамика. Камзолов С.К - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГТУ ГА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

11
6. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ
Основные теоретические сведения
Процесс перехода неравновесной системы к равновесному состоянию час-
то осуществляется за счет переноса (потоков) либо молекул, либо тепла, либо
импульса и т.п.
Плотностью потока физической величины называется ее ко-
личество, переносимое в единицу времени через единичную площадку, перпен-
дикулярную направлению переноса.
Выравнивание концентрации примесных молекул в системе называется
диффузией. В одномерном случае плотность потока молекул j
N
, вдоль направ-
ления
z определяется эмпирической формулой (первым законом Фика)
N
dn
jD
dz
=−
, (6.1)
где
D называется коэффициентом диффузии, а
dn
dz
характеризует изменение
(градиент) концентрации по направлению
z.
Аналогично выравнивание температуры в системе сопровождается пото-
ком тепла, плотность которого
j
q
определяется эмпирическим законом тепло-
проводности Фурье
Κ
q
dT
j
dz
=−
, (6.2)
где
Κ
называется коэффициентом теплопроводности, а
dT
dz
характеризует
изменение температуры по направлению
z.
Процесс, при котором в системе от одного участка к другому передается
количество движения (импульс), называется вязкостью. Плотность потока им-
пульса
j
p
определяется эмпирическим уравнением вязкости
р
dV
j η
dz
=−
, (6.3
а
)
где
η
называется коэффициентом вязкости (или коэффициентом динамиче-
ской вязкости), а
dV
dz
показывает, как изменяется скорость в направлении z,
перпендикулярном к направлению движения слоя жидкости или газа (Oz )
V⊥
r
.
Обмен импульсом приводит к возникновению силы вязкого трения
F
TP
между
соседними слоями жидкости. Основной закон для силы вязкого трения при
площади соприкосновения слоев
S был установлен И. Ньютоном
TP
dV
F η S
dz
=
⋅ . (6.3
б
)
Коэффициенты диффузии, теплопроводности и вязкости определяются 
                                      11
                 6. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ

                    Основные теоретические сведения

     Процесс перехода неравновесной системы к равновесному состоянию час-
то осуществляется за счет переноса (потоков) либо молекул, либо тепла, либо
импульса и т.п. Плотностью потока физической величины называется ее ко-
личество, переносимое в единицу времени через единичную площадку, перпен-
дикулярную направлению переноса.
     Выравнивание концентрации примесных молекул в системе называется
диффузией. В одномерном случае плотность потока молекул jN, вдоль направ-
ления z определяется эмпирической формулой (первым законом Фика)
                                              dn
                                   jN = − D       ,                        (6.1)
                                              dz
                                                    dn
где D называется коэффициентом диффузии, а             характеризует изменение
                                                    dz
(градиент) концентрации по направлению z.
     Аналогично выравнивание температуры в системе сопровождается пото-
ком тепла, плотность которого jq определяется эмпирическим законом тепло-
проводности Фурье
                                            dT
                                  jq = − Κ      ,                          (6.2)
                                            dz
                                                             dT
где Κ называется коэффициентом теплопроводности, а               характеризует
                                                              dz
изменение температуры по направлению z.
     Процесс, при котором в системе от одного участка к другому передается
количество движения (импульс), называется вязкостью. Плотность потока им-
пульса jp определяется эмпирическим уравнением вязкости
                                              dV
                                     j р = −η     ,                       (6.3а)
                                              dz
где η называется коэффициентом вязкости (или коэффициентом динамиче-
                  dV
ской вязкости), а      показывает, как изменяется скорость в направлении z,
                   dz
                                                                             r
перпендикулярном к направлению движения слоя жидкости или газа (Oz ⊥ V ) .
Обмен импульсом приводит к возникновению силы вязкого трения FTP между
соседними слоями жидкости. Основной закон для силы вязкого трения при
площади соприкосновения слоев S был установлен И. Ньютоном
                                              dV
                                    FTP = η       ⋅S .                   (6.3б)
                                              dz
     Коэффициенты диффузии, теплопроводности и вязкости определяются

Страницы