Общая характеристика явлений переноса
Беспорядочность теплового движения молекул газа, непрерывные соударения между ними приводят к постоянному перемешиванию частиц и изменению их скоростей и энергий. Если в газе существует пространственная неоднородность плотности, температуры или скорости упорядоченного перемещения отдельных слоев газа, то движение молекул выравнивает эти неоднородности. При этом в газе появляются особые процессы, объединенные общим названием явлений переноса. К этим явлениям относятся теплопроводность, внутреннее трение и диффузия.
Под диффузией понимают взаимопроникновение веществ в различных смесях. Она возникает при неоднородности плотности веществ в различных точках пространства и сопровождается направленным переносом массы. Примером диффузии является распространение запахов в воздухе, перемешивание жидкостей и т.д.
Теплопроводность — это выравнивание температуры за счет переноса молекулами энергии между частями вещества, которые имели первоначально различную температуру. Теплопроводность сопровождается направленным переносом внутренней энергии молекул.
Внутреннее трение (вязкость) связано с возникновением сил трения между слоями газа или жидкости, перемещающимися параллельно друг другу с различными по величине скоростями. Внутреннее трение сопровождается направленным переносом импульса.
- Содержание
- Основы молекулярной физики
- Введение
- Основные понятия
- 1. Идеальным газом, называется газ, подчиняющийся следующим условиям:
- Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
- Уравнение состояния идеального газа
- Изопроцессы в газах.
- Закон Дальтона
- Распределение молекул идеального газа, по скоростям и энергиям теплового движения
- Максвелловское распределение по скоростям.
- VВ (наиболее вероятная скорость)
- Идеальный газ в силовом поле. Барометрическая формула
- Закон Больцмана
- Основы термодинамики
- Общие понятия термодинамики
- Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы
- Работа и теплота
- Работа газа
- Первый закон термодинамики
- Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.
- Изобарный процесс.
- Изохорный процесс
- Изотермический процесс
- Теплоемкость газов
- Адиабатный процесс.
- Состояние системы. Обратимые и необратимые процессы.
- Круговые процессы (циклы)
- Второе начало термодинамики
- Цикл Карно
- Термодинамическая шкала температур
- Энтропия
- 3) Знак dS определяется q. Если q 0, система получает теплоту и изменение энтропии dS 0, т.Е. Энтропия возрастает. Если q 0, то dS 0 и энтропия системы убывает.
- 4) Энтропия замкнутой системы, совершающей обратимый цикл Карно, не изменяется.
- 5) Если система совершает необратимый процесс, то её энтропия возрастает. Действительно, для необратимых циклов , т.Е.
- Свободная энергия
- Энтальпия
- Термодинамические потенциалы
- Макроскопические параметры. Вероятность и флуктуации.
- Энтропия и вероятность. Статистический смысл второго начала термодинамики
- Гипотеза о «тепловой смерти» вселенной.
- Реальные газы
- Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия
- Уравнение Ван-дер-Ваальса.
- Учет собственного объема молекул.
- Учет притяжения между молекулами.
- График уравнения ван-дер-ваальса
- Реальные и критические изотермы
- Внутренняя энергия реального газа
- Фазовые переходы
- Испарение и кипение
- Изменение энтропии при фазовых переходах
- Зависимость температуры фазового перехода от давления. Уравнение Клапейрона — Клаузиуса
- Явления переноса
- Общая характеристика явлений переноса
- Средняя длина свободного пробега
- Диффузия газов
- Внутреннее трение в газах
- Теплопроводность газов