Поток вещества уравнение в разных системах координат

Дополнение 10.1 УРАВНЕНИЕ ПОТОКА ВЕЩЕСТВА В РАЗНЫХ СИСТЕМАХ КООРДИНАТ [c.207]

Чтобы понять основное уравнение диффузии (3.1.1), которое является также определением коэффициента диффузии, необходимо разъяснить, к чему относится поток массы, т. е. определить положение плоскости поперечного сечения, перенос вещества через единицу которого считается потоком. В случае рассмотрения основного уравнения теплопроводности или электропроводности, формально аналогичного уравнению диффузии, так же, как и для диффузии в ненабухающих твердых телах, неизменное в течение всего процесса положение системы координат можно легко и точно определить. Однако для диффузии в жидких смесях и растворах это не так просто. В жидкостях изменение концентрации в результате диффузии приводит к изменениям плотности и объема. Следовательно, неподвижная плоскость, по отношению к которой фиксируется система координат и которая расположена в сосуде, содержащем жидкость (плоскость, которую можно было бы считать начальной плоскостью диффузии), обычно не может считаться плоскостью отсчета, характеризуемой постоянными физическими параметрами. Систему координат для потока массы можно определить различными способами. По существу эти возможности относятся к разным определениям коэффициента диффузии, и поэтому численные значения коэффициента диффузии, установленные для разных систем координат, также различны, хотя различия обычно малы. [c.177]

Одним из интересных процессов, в котором существенную роль играют диффузионные процессы, является хроматография. В хроматографии для разделения веществ используется поток жидкости или газа через колонку с неподвижной сорбирующей фазой. Прежде чем приступить к изложению теории хроматографии, следует познакомиться с диффузионными процессами в ламинарном потоке. Рассмотрим, как будет размываться в потоке некоторое число частиц молекулярных размеров, находящихся первоначально в тонком слое. Для простоты исследуем ламинарное течение в круглой трубе. Рассматриваемые нами частицы будут двигаться со средней скоростью потока, удаляясь друг от друга. Причина размытия частиц заключается главным образом в том, что,попадая благодаря диффузии в разные части потока, частицы двигаются с разными скоростями. Было показано, что задача о размытии веществ в ламинарном потоке с пуазейлевым распределением скоростей в системе координат, движущейся со средней скоростью потока, может быть сведена к простому уравнению диффузии, в котором вместо обычного коэффициента диффузии используется эффективный коэффициент [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология