Диффузия. Явление диффузии заключается в том, что происходит самопроизволь­ное проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов

Явление диффузии заключается в том, что происходит самопроизволь­ное проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твердых тел; диффузия сводится к обмену частицами (перенос масс) между этими телами, возникает и продолжается, пока существует градиент плотности.

Перенос массы (диффузия) для химически однородного газаподчиняется закону Фика:

Здесь j_m - плотность потока массы – масса вещества, диффундирующего в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную оси х,

D - коэффициент диффузии,

^dp/_dx - градиент плотности, равный скорости изменения плотности на единицу длины х в направлении нормали к этой площадке.

23. Внутреннее трение (вязкость).

Вследствие хаотического теплового движения молекул происходит обмен
молекула ми между слоями газа движущимися с различными скоростями, в
результате чего импульс слоя, движущегося быстрее, уменьшается, а
движущегося медленнее - увеличивается (происходит перенос импульса от
одного слоя к другому). Это приводит к торможению слоя, движущегося
быстрее, и ускорению слоя, движущегося медленнее.

Внутреннее трение описывается законом Ньютона:

Здесь j _p - плотность потока импульса - полный импульс, переносимый в единицу времени в положительном направлении оси х через единичную площадку, перпендикулярную оси х,
η - динамическая вязкость,

^dv/_dx.- градиент скорости, показывающий быстроту изменения скорости в направлении х, перпендикулярном направлению движения слоев газа.

Внешнее сходство математических выражений, описывающих явления переноса, обусловлено общностью лежащего в основе явлений теплопроводности, диффузии и внутреннего трения молекулярного механизма перемешивания Молекул в процессе их хаотического движения.

Формулы для коэффициентов λ,D и η связывают коэффициенты переноса и характеристики теплового движения молекул.

Зависимости между λ,D и η: η = ρD

Дата добавления: 2013-12-13