Молекулярная физика. Часть 3. Ларионов А.Н - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

17
осуществляется непосредственная передача энергии от молекул с
большей энергией к молекулам с меньшей энергией .
Рассмотрим теплопроводность в газе, т. е. односторонний перенос тепло -
ты через какую - нибудь площадку, обусловленный наличием разности темпера -
тур по обе стороны этой площадки (рис . 1).
Рис . 1
Допустим , что на рисунке 1 I – это изотермическая поверхность, прове-
денная через точки, в которых температура одинакова и равна Т , а II - такая же
поверхность, проходящая через точки с температурами Т +∆ Т.
Выберем на поверхности I какую - либо точку и проведем из нее нормаль
N к поверхности, направленную в сторону возрастания температуры . Обозна-
чим через ∆ r расстояние между соседними поверхностями, температура кото -
рых одинакова , измеренное вдоль этой нормали .
Тогда
dr
dT
r
T
t
=
∆
∆
→∆
lim
0
представляет собой градиент температуры , показывающий , как быстро изме-
няется температура газа в направлении нормали к изотермической поверхно -
сти. Теплопроводность в газе объясняется тем , что частицы , переходящие че-
рез площадку S в одном направлении, переносят с собой большее количество
энергии, чем частицы , движущиеся в обратном направлении.
При наличии градиента температур
≠0
dr
dT
через газ в направлении
r будет переноситься поток тепла . Механизм переноса тепла состоит в сле-
дующем : молекулы в разных слоях газа обладают различной средней кинети-
T
T
T
∆
+
i
ii
r
∆
s
N
N
                                   17
осуществляется     непосредственная передача энергии                  от   молекул   с
большей энергией к молекулам с меньшей энергией.


      Рассмотрим теплопроводность в газе, т. е. односторонний перенос тепло-
ты через какую-нибудь площадку, обусловленный наличием разности темпера-
тур по обе стороны этой площадки (рис. 1).

                               N
           ii
                                                        N
                i       ∆r

                                      s




                                                      T +∆T
                                      T
                                          Рис. 1

     Допустим, что на рисунке 1 I – это изотермическая поверхность, прове-
денная через точки, в которых температура одинакова и равна Т, а II - такая же
поверхность, проходящая через точки с температурами Т +∆Т.
     Выберем на поверхности I какую-либо точку и проведем из нее нормаль
N к поверхности, направленную в сторону возрастания температуры. Обозна-
чим через ∆r расстояние между соседними поверхностями, температура кото-
рых одинакова, измеренное вдоль этой нормали.
     Тогда

                            ∆T dT
                    lim        =
                     ∆t → 0 ∆r   dr
представляет собой градиент температуры, показывающий, как быстро изме-
няется температура газа в направлении нормали к изотермической поверхно-
сти. Теплопроводность в газе объясняется тем, что частицы, переходящие че-
рез площадку S в одном направлении, переносят с собой большее количество
энергии, чем частицы, движущиеся в обратном направлении.
                                              � dT       �
     При наличии градиента температур �             ≠0 �       через газ в направлении
                                               � dr        �
r будет переноситься поток тепла. Механизм переноса тепла состоит в сле-
дующем: молекулы в разных слоях газа обладают различной средней кинети-

Страницы