Молекулярная физика. Термодинамика. Кузнецов С.И. - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

41
,ddυ
6
1
d
2
tSnN ><=
−
где n
1
− концентрация молекул слева от площади, а n
2
− концентрация
молекул справа от площадки dS. Тогда
.ddd
−+
−
=
NNN
Результирующий диффузионный поток через единицу площади в
единицу времени:
()
><−== υ
6
1
dd
d
21
nn
tS
N
J
,
λ2
υλ
3
1
12
nn
J
−
><−=
но ;d
12
nnn =−
,
d
λ
2
x
=
из этого следует, что
.
d
d
λ2
12
x
n
nn
=
−
Обозначим:
><= υλ
3
1
D – коэффициент диффузии. Тогда диф-
фузионный поток будет равен:
,
d
d
x
n
DJ −= (3.3.2)
или в общем случае (в трёхмерной системе)
nD
J
grad
−
=
(3.3.3)
– уравнение Фика.
Из уравнения Фика видно, что поток, направлен в сторону умень-
шения концентрации. При этом коэффициент диффузии D численно ра-
вен диффузионному потоку через единицу площади в единицу времени
при 1grad =n . Измеряется коэффициент диффузии в м/с
2
.
3.4. Внутреннее трение. Вязкость газов
Рассмотрим ещё одну систему координат: υ от х (рисунок 3.5).
Пусть в покоящемся газе вверх, перпендикулярно оси х движется
пластинка со скоростью υ
0
, причём
T
υυ
0
<
< (υ
T
– скорость теплового
движения молекул). Пластинка увлекает за собой прилегающий слой га-
за, тот слой – соседний и так далее. Весь газ делится, как бы на тончай-
шие слои, скользящие вверх тем медленнее, чем дальше они от пла-
стинки. Раз слои газа движутся с разными скоростями, возникает тре-
ние. Выясним причину трения
в газе.

Страницы