Коэффициент теплопроводности газов многоатомных

Для приближенного определения коэффициента теплопроводности чистого многоатомного газа надо умножить значение коэффициента, вычисленное для одноатомного газа, на фактор Эйкена (IX-6) [c.348]

В работе [173], исходя из аналогичных соображений, выводится формула для коэффициента теплопроводности смесей многоатомных газов. В случае бинарной смеси, состоящего из компонент а и Ь, имеем [c.289]

Предложенная на основании этой теории формула для вычисления коэффициентов теплопроводности [Л. 2-4] справедлива только для одноатомных молекул. Для плотных многоатомных газов формула может быть видоизменена на основе положений, приводящих к поправке Эйкена в разреженных газах. [c.146]

Следует отметить, что приведенные формулы для коэффициента теплопроводности смесей многоатомных газов не связаны с какой-либо реальной моделью молекулы. Часто для расчета теплопроводности смесей пользуются полуэмпирическими соотношениями, в которых теоретические значения теплопроводности чистых компонент заменены их экспериментальными значениями. Брокау [165, 166] предложил следующую полуэмпирическую формулу для расчета смесей многоатомных газов [c.290]

В отличие от них коэффициент теплопроводности, существенно зависящий от обмена энергией между поступательными и внутренними степенями свободы, не может вычисляться успешно для двух- и многоатомных газов по формулам, полученным для одноатомных газов. [c.140]

ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДВУХ- И МНОГОАТОМНЫХ ГАЗОВ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ [c.147]

Для одноатомных газов из уравнения (2-29) получается, что коэффициент / не зависит от температуры, поскольку теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме одноатомных газов не зависят от температуры. Это также не подтверждается экспериментом, как будет показано ниже. Попытка Эйкена дать уравнение для вычисления коэффициента / не увенчалась успехом. В этой же работе Эйкен предлагает при вычислении теплопроводности многоатомных газов отдельно учитывать поступательную, вращательную и [c.127]

В табл. 3-1 приведены значения Яо и п и предельные температуры применимости уравнения (3-1) для 33 двухатомных и многоатомных газов по данным (Л. 3-2]. По приведенным значениям Хо и и можно вычислить коэффициент теплопроводности при атмосферном давлении и различных температурах от 273° К до предельной, указанной в табл. 3-1. [c.149]

Зависимость величины X от давления и температуры, определяемая формулой (41), совпадает с зависимостью, определяемой формулой (40), с точностью до множителя 2,5, наличие которого подчеркивает приближенный характер изложения в 4. Для однокомпонентных многоатомных газов выражение для X, полученное из строгой кинетической теории, пока не дало полезных численных результатов. Поэтому расчет по формуле Эйкена, основанный на сформулированных ниже физических соображениях, пока что представляет собой наиболее удовлетворительный способ расчета коэффициентов теплопроводности многоатомных газов. [c.570]

Сначала по формулам (1Х-20) или (1Х-21) вычисляют коэфф ициенты теплопроводности Я1 и Яг чистых газов, затем — по формуле (1Х-69) —значение Ясм смеси, полагая газы одноатомными. Если мольные доли газов в смеси равны Х1 и Хг, то коэффициент теплопроводности смеси двух многоатомных газов определяется по формуле [c.390]

При выводе выражения для коэффициента теплопроводности отклонения от Максвелловского распределения молекул по скоростям весьма ощутимы. Строгое вычисление с учетом нарушения функции распределения дает для многоатомного газа следующий результат [c.26]

При замене воздуха изоляции многоатомными газами (например, углекислотой), которые являются нетеплопрозрачными, коэффициент теплопроводности газовой части снижается примерно на 30%. [c.201]

Соотношение (10.20) дает нам связь между теплопроводностью чистого многоатомного газа и теплопроводностью для этого газа, вычисленной в предположении, что многоатомный газ не имеет внутренних степеней свободы. Теперь мы подошли к вопросу о представлении коэффициента теплопроводности для смеси многоатомных газов. [c.378]

Существенных расхождений между рассчитанными и наблюдаемыми величинами следует ожидать для коэффициента теплопроводности смесей химически реагирующих многоатомных газов. В этом случае возникает необходимость в специальном рассмотрении особенностей переноса энергии в таких смесях. [c.57]

Самодиффузия имеет место, например, при взаимной диффузии различных изотопов одного газа в этом случае обычно можно пренебречь различием массы изотопов. При этом коэффициент самодиффузии можно измерить, используя радиоактивный изотоп, движение которого легко проследить. Другое интересное и важное приложение самодиффузия находит в случае многоатомных молекул. Если потенциал взаимодействия молекул не зависит от их внутреннего состояния, то относительное движение молекул, находящихся в различных внутренних состояниях (что существенно влияет на теплопроводность), определяется коэффициентом самодиффузии. В обоих случаях диффузионная скорость молекул типа /, т. е. изотопов / или молекул во внутреннем состоянии /, равна [c.193]

Теоретическое выражение для коэффициента теплопроводности многоатомного газа усложняется вследствие влияния внутренних степеней свободы вращательной и колебательной. Величина f для многоатомных молекул меньше 2,5 и уменьшается с усложнением строения молекул. Эйкен предположил, что перенос различных видов внутренней и поступательной энергии можно рассматривать происходящим независимо друг от друга, следовательно, справедливо выражение [c.63]

Множитель (9у— 5) носит название поправки Эйкена для коэффициента теплопроводности многоатомного газа. [c.307]

Важный вклад в теорию расчета транспортных коэффициентов внесли Чэпмен и Энског [2, 3, 4]. Их теория исходит из следующих важных предположений I) газ достаточно разбавлен и в нем происходят столкновения двух молекул 2) движение молекул при столкновении может описываться законами классической механики 3) возможны лишь упругие столкновения 4) межмолекулярные силы действуют только между фиксированными центрами молекул, т. е. межмолекулярная потенциальная функция сферически симметрична. С указанными ограничениями эта теория была бы применима только для одноатомных газов при низких давлениях и высоких температурах. Для многоатомных газов действуют ограничения, относящиеся к температуре и давлению но из-за отсутствия других удобных моделей, эту теорию часто применяют и к многоатомным газам, за исключением теплопроводности, при вычислении которой необходимо включать поправки на передачу и аккумуляцию внутренней энергии (см. гл. IX). [c.432]

Конечно, полностью разделить эти два эффекта невозможно. Важным обстоятельством, которое не позволяет провести ясного разделения, является наличие неупругих соударений т. е. соударений, в результате которых происходит изменение внутреннего состояния одной или обеих молекул. Однако, имея в виду создание простой теории, эти два явления удобно рассматривать раздельно. Мы начнем главу с изложения простейших методов описания поведения многоатомных газов. В 11.1 обсудим влияние асимметрии потенциалов на величину коэффициента вязкости. Если бы молекулы не обладали внутренней энергией, то формула Эйкена (7.3.22), связывающая коэффициенты вязкости и теплопроводности, оставалась бы справедливой, так что если бы один из коэффициентов переноса был известен, то второй вычислялся бы тривиально. В случае многоатомных газов это условие уже не вьшолняется, и при рассмотрении явления теплопроводности нужно учитывать перенос внутренней энергии. В 11.2 мы приведем простой способ учета внутренних степеней свободы. [c.298]

Более сложной является система, в которой сталкивающиеся частицы обладают внутренними степенями свободы, между уровнями которых возможны переходы. Такая модель была введена в работе Ван-Чанга, Уленбека и де Бура [445] для нахождения коэффициентов теплопроводности многоатомных газов. Поступательные степени свободы при этом рассматриваются классически, а внутренние — квантовомеханически. Частицы одного типа в различных состояниях формально рассматриваются как различные. Для каждого квантового состояния / вводится своя функция распределения Кинетическое уравнение в отсутствие внешних полей для однородной смеси принимает вид [41, 445] [c.24]

В табл. 2-7 дано сравнение экспериментальных значений коэффициента теплопроводности многоатомных газов с вычисленными по формуле (2-49) (в первом приближении). Силовые постоянные для чистых газов взяты из данных по вязкости. В этой таблице приводятся числовые значшия множителя [c.143]

Гиршфельдер, Картисс и Берд считают, что в настоящее время лучше всего вычислять коэффициент теплопроводности бинарных смесей многоатомных газов по формуле (5-12), т. е. вычислять теплопроводность смеси Хсм по формуле для одноатомных газов с последующим умножением ее на поправочный множитель. [c.243]

В работе, опубликованной в 1962 г. Мэсон и Мончик [10] анализировали строгий метод определения теплопроводности многоатомных газов, основанный на кинетической теории и учитывающий неупругие соударения молекул, при которых имеет место об- мен между внутренней энергией и энергией поступательного / движения. Они применили формальную динамическую теорию Бай Чена и Уленбека [22] и Тэксмена [23]. Поскольку теоретические выражения из двух последних исследований приводят к уравнениям, которые решить почти невозможно, Мэсон и Мончик ввели несколько упрощающих приближений и показали, что если пренебречь концепцией неупругих соударений молекул, получается уравнение (IX. 6) с /в в виде Л1р/)/ц. Затем при рассмотрении процессов неупругих соударений молекул они получили уравнение (IX. 5). Однако если в преобразованном методе Эйкена /п = /г. а /в = МрД/ц., то при применении б лее сложного метода кинетической теории эти коэффициенты становятся равными [c.497]

При отсутствии экспериментальных данных под-счет значения коэффициентов теплопроводности для смесей двух- и многоатомных газов считаем наиболее простым и надежным по уравнению (5-23) Линдсея и Бромлея. Как видно из табл. 5-4, вычисленные значения 258 [c.258]

Бирд, Гиршфельдер и Куртисс [14], из работы которых заимствованы приведенные выше теоретические методы расчета, рекомендуют следующий эмпирический порядок расчета для случая, когда коэффициенты теплопроводности %1 и Яг чистых газов (двух-или многоатомных), входящих в состав смеси, определены экспериментально. [c.390]

Систематические исследования коэффициента динамической вязкости нормальных гомологов алканов и алкенов, проведенные В. Е. Люстерником и А. Г. Ждановым в ИВТАН СССР [228, 229], и наши результаты по коэффициенту теплопроводности позволяют распространить теорию на сложные многоатомные молекулы, у которых число внутренних степеней свободы более чем на порядок превосходит общее число степеней свободы любого ранее рассмотренного газа. Надежные данные по теплоемкости газообразных углеводородов имеются в [158, 221]. [c.166]

Рассмотрим вначале первый из указанных вопросов. Имеется много работ, в которых развивается теория многоатомного газа. (Здесь мы касаемся рассмотрения именно многоатомного газа. Вопросы, связанные с описанием внутренних степеней свободы одноатомных газов, будут обсуждаться несколько позже.) Существует два подхода. При первом используется обычная кинетическая теория и рассматриваются некоторые специальные виды потенциала взаимодействия (например, потенциал Штокмайера). Наиболее подробно изучены процессы переноса в газе, состоящем либо из сфероцилиндров, либо из нагруженных сфер (в этой модели молекулы представляют собой сферы, центр тяжести которых не совпадает с центром симметрии), либо из совершенно шероховатых сферических молекул (т. е. при столкновении частицы не скользят одна относительно другой, и относительная скорость в точке соприкосновения меняется на обратную). Результаты расчетов для таких моделей обобщены в [30, 34]. В [62] показано, что в большинстве работ, посвященных расчетам кинетических коэффициентов в многоатомных газах, содержится существенная ошибка. Именно, моле1<ула рассматривается как твердое тело, и при этом в кинетическом уравнении сохраняются в качестве независимой переменной фазовые углы, которые сильно меняются за время пробега. При рассмотрении задач о теплопроводности и вязкости необходимо выбирать решение в форме, содержащей тензоры, зависящие не только от скорости V (см. выше), но и от момента вращения молекулы, который является независимым вектором в этой задаче. В [62] получено выражение для коэффициента теплопроводности и коэффициентов первой и второй вязкости. Для явного вычисления использовалась модель сфероцилиндров. Рассмотрение было проведено в области температур, где можно пренебречь влиянием колебательных степеней свободы. [c.138]

И кг — замороженные коэффициенты теплопроводности (10.9) и (10.1). Масон и Саксена показали, что формула (10.24) дает замечательные результаты при сравнении с экспериментально определенными коэффициентами теплопроводности для большого разнообразия бинарных смесей многоатомных газов при температурах до 688° К. Амдер и Масон ) показали, что формула [c.379]

Многочисленные экспериментальные работы подтверждают применимость для практических целей теории многоатомных газов Мэйзона и Мончика. Предложены и другие зависимости для расчета коэффициента теплопроводности многоатомных газов, например [492, 621, 973], однако теория Мэйзона и Мончика применяется более широко. [c.64]

Примечательно, что в предельном случае квазиупругих столкновений формула (8.50) может быть получена из более общего выражения для величины коэффициента теплопроводности многоатомных газов [878]. Экспериментальная проверка точности формулы Гирш-фельдера проводилась неоднократно. В качестве примера можно назвать работу [850]. [c.65]

Теория процессов переноса в многоатомных газах излагается в гл. И. Этот важный для практического применения вопрос не нашел достаточного отражения в книгах Чепмена и Каулинга и Гиршфельдера, Кертисса и Берда. Конечно, подробное изложение теории переноса в многоатомных газах могло бы составить предмет отдельной монографии, но обзор ее современного состояния необходим для любого учебника по кинетической теории газов. Именно такой обзор дан в гл. 11. В этой же главе кратко обсуждается влияние магнитного поля на процессы переноса в парамагнитных газах эффект Зенфтле-бена—Беенаккера, приводящий к анизотропии коэффициентов теплопроводности и вязкости, которые приобретают тензорный характер. [c.7]

ГЗ этом случае, как показал Леоптовпч, оставаясь в рамках гидродинамической теории, релаксацпонпые процессы в жидкостях, так же как и в многоатомных газах, могут быть учтены введением объемного коэффициента вязкости r , учитывающего энергетические потерп при однородном сжатии. Если пренебречь поглощением, вызванным теплопроводностью [c.456]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология