ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные положения молекулярной теории разреженных газов из "Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения Издание 2" Процессы переноса в газах, такие как диффузия, теплопроводность, перенос количества движения, с достаточной для практических целей точностью описываются соотношениями кинетической теории газов. С точки зрения кинетической теории газ состоит из отдельных твердых частиц — молекул, которые находятся в непрерывном движении. [c.10] Средняя кинетическая энергия движения пропорциональна абсолютной температуре газа. Таким образом, температура есть мера средней скорости движения молекул газа. В связи с этим беспорядочное движение молекул газа называется также тепловым движением. [c.11] В кинетической теории также допускается, что размеры молекул очень малы по сравнению с расстоянием между молекулами и что в элементарном объеме газа содержится очень большое число молекул. [c.11] Давление газа равно изменению количества движения ударяющихся молекул в единицу времени в направлении, перпендикулярном к поверхности. При упругом ударе о стенку, который характерен для идеального газа, молекула с массой изменяет направление скорости на противоположное. [c.11] Формула (3) позволяет определить число п молекул в единице объема при заданных значениях р и Т. [c.12] Однако и уравнение Ван-дер-Ваальса, как правило, может применяться лишь для качественной характеристики процессов, происходящих в реальных газах. [c.12] На возможность ассоциации молекул в газах указывали многие исследователи (Ильин, Натансон, Дюринг, Лерэ, Ван-дер-Ваальс и др.). Нернст также предполагал, что еще до насыщения в перегретом паре присутствуют не только простые, но и сложные молекулы. Комплексные частицы не являются только формальным понятием, но имеют непосредственный физический смысл, поскольку каждая из таких частиц ведет себя в кинетическом отношении как самостоятельная молекула. [c.13] Уравнения состояния, построенные с учетом ассоциации, описывают процессы в газах с большой точностью. Это объясняется тем, что присутствие комплексных молекул является одной из причин отклонений в поведении реальных газов по сравнению с идеальным газом. При сложных столкновениях может случиться, что молекулы после соударения не смогут преодолеть силы притяжения и будут двигаться совместно. Такой комплекс может быть достаточно устойчивым. [c.13] Постоянные коэффициенты и функции температуры В( можно вычислить, если известен закон силового взаимодействия молекул данного газа. [c.13] Исходя из кинетической теории газов легко можно показать, что в парогазовой смеси каждый газ имеет независимое распределение скоростей — такое, какое он имел бы, находясь в отдельности. Следовательно, уравнение для определения средней скорости движения можно использовать для любого газа независимо от присутствия других газов. [c.14] Средняя длина свободного пробега молекул газа. При указанных допущениях можно определить усредненное расстояние, проходимое молекулой между столкновениями. Каждая молекула в единицу времени претерпевает Г столкновений, а за время Ат — ГАт столкновений. Расстояние, проходимое ею за время Ат, равно сАт. [c.15] При ПОСТОЯННОЙ плотности средняя длина свободного пробега не зависит от температуры при постоянном давлении она прямо пропорциональна температуре. [c.16] В молекулярном режиме течения газа эта формула применима для вычисления числа молекул, проходящих через отверстие в единицу времени. [c.18] Процессы переноса в газах. Если в объеме находятся различные газы, то вследствие беспорядочного теплового движения и столкновений молекул газов во всем объеме создается однородная смесь различных компонентов, т., е. происходит диффузия. Скорость диффузии зависит от столкновений молекул, а следовательно, от давления в рассматриваемом объеме и от температуры газа, так как ею определяется кинетическая энергия движения молекул газа. В вакуумной технике на принципе диффузии основана работа пароструйных диффузионных насосов, в которых откачка газа происходит в результате диффузии откачиваемого газа в струю пара рабочей жидкости. [c.19] Строгая теория дает точные значения I для соответствующих величин 3. 5. р 25. [c.20] Для реальных газов температурная зависимость должна отражать влияние действительных взаимодействий между молекулами-. [c.20] Так как Л изменяется обратно пропорционально числу молекул, находящихся в единице объема, то произведение рЛ, а следовательно, и не зависит от давления, а зависит от температуры и молекулярной массы газа. С повышением температуры увеличивается вязкость газа. Это, однако, справедливо лишь до тех пор, пока средняя длина свободного пробега мала по сравнению с размерами области существования градиента скорости в направлении 2. [c.20] Двуокись серы (ЗОа). . , . . [c.22] Это эмпирическое уравнение применимо для большинства газов в широком интервале температур. [c.23] Значения Л, вычисленные по формуле (15), отличаются от экспериментальных всего на несколько процентов. [c.23] Вернуться к основной статье