Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Теплопроводность





Jm1-поток массы

D-коэффициент диффузии

Внутреннее трение.

 

f-поток импульса.

 

 

-n-коэффициент вязкости

 

-jQ-поток гелия

N-коэффицент теплороводности.

 

 

 

Общее уравнение переноса.Величина G характеризу­ет определенное молекулярное свойство, отнесенное к одной молекуле. Это может быть энергия, импульс, электрический за­ряд итд. При наличии градиента величины G должен возникнуть поток в сторону ее уменьшения.

 

- <v>-средн скорость

- n0- концентрация.

- jG- поток величины G

- λ-длина свободного.

 

 

 

СV-теплоемкость при постоянном объеме.

Уравнения переноса, зависящие от времени.:

Реальный газ.

Уравнение Ван-дер-Ваальса

 

R0-собственный радиус молекулы.

 

 

 

-уравнения для моля V-объем 1моля.

 

Энергия ван-дер-вальсовского газа

 

-для одного моля.

 

где Cv =(i/2)R- число степеней свободы

Если газ расширяется в пустоту без теплообмена с окружаю­щими телами, то А = 0, Q = 0, и согласно первому началу в этом процессе U = const. Значит, с ростом объе­ма температура газа уменьшается (в отличие от идеального газа).

Это можно представить и наглядно на рисунке. Видно, что при расширении газа (увеличении объема V) в случае U = const суммарная кинетическая энергия мо­лекул газа, а значит и температура Т, уменьшается. Газ охлаждается.

 

Эффект Джоуля—Томсона. Исследования Джоуля и Томсона позво­лили не только экспериментально подтвердить зависимость внутрен­ней энергии реального газа от его объема. Было открыто важное физи­ческое явление, получившее название эффекта Джоуля-Томсона.

В их опытах использовалась теплоизолированная трубка, в середи­не которой помещалась пористая перегородка N .

 

 

Исследуе­мый газ под действием перепада давлений (p1>p2) медленно протекал через перегородку. Благодаря медленности течения кинетическая энергия газа как цело­го практически не менялась. В этих условиях газ в каждый момент по обе стороны перего­родки находился в термодинамически равно­
весных состояниях. Теплоизолированность
трубки делала процесс течения адиабатиче­ским. Давления газа по обе стороны перегородки (p1 и р2) поддержива­лись постоянными.



При стационарном течении с одной стороны перегородки устанав­ливалась постоянная температура Т1, а с другой стороны — Т2. Эти температуры и измерялись в опытах. Изменение температуры — при­ращение T — при таком течении и называют эффектом Джоуля-Томсона.

Сначала попытаемся выяснить, что можно ожидать относитель­но T. Для этого мысленно выделим слева от перегородки объем V1 моля газа. После прохождения через перегородку эта порция газа займет объем V2. Согласно 1-му началу термодинамики с учетом того, что в этом процессе Q = 0, приращение внутренней энергии U данной порции газа равно работе А' внешних сил:

 

При малом перепаде давлений

 

где Uвз — приращение энергии взаимодействия моля молекул газа. Имея в виду, что U = А', получим из двух предыдущих формул, что

 

 

Из этой формулы следует, что эффект (знак T) за­висит от соотношения между приращени­ем внутренней энергии U, равной работе
внешних сил, и приращением энергии
взаимодействия Uвз. Это поясняет рисунок,

 

 

где величина вертикального отрезка характеризует собственную кинетическую энергию газа К, а значит и температуру Т.В частности, если U = Uвз , то T = 0.

Довольно громоздкий расчет дает возможность найти зависимость давления р1от Т1 при которых эффект (T) равен нулю. Соответству­ющая зависимость р1(T1) — ее называют кривой инверсии — показана на рисунке.

 

Начальные состояния (р1Т1) под кривой инверсии при­водят к положительному эффекту Джоуля-Томсона, т. е. к охлаждению газа (T < 0), Кривая инверсии не является универсальной, она своя для каждого газа, поскольку расчетная формула для T зависит от постоянных а и b Ван-дер-Ваальса.

 





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 318; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.005 сек.