Поток свободных молекул

Можно различить три режима течения газа 1) непрерывное течение, при котором газ ведет себя как непрерывная среда 2) скользящее течение, при котором средняя длина свободного пробега становится значительной и скорость газа у стенки перестает быть равной нулю и 3) поток свободных молекул, в котором средняя длина свободного пробега настолько велика, что межмолекулярные соударения сравнительно редки и поэтому менее важны, чем столкновения со стенкой. Границы этих режимов, пока еще не определенные вполне четко, указан а п табл. 12-1. [c.435]

Поток свободных молекул. ....... [c.435]

Велись СО значениями, полученными теоретическим путем для потока свободных молекул, в котором коэффициент восстанов-л ения может превышать единицу даже при Рг< 1. Кроме того, измерялись коэффициенты торможения оказалось, что они, как это предсказывает теория, являются функцией только молекуляр-н рго отношения скоростей. [c.436]

Для чрезвычайно низких плотностей величина среднего свободного пробега % является значительно большей, чем любой характерный размер тела I. В этом случае молекулы, покидающие поверхность тела, не сталкиваются с молекулами свободного потока до тех пор, пока они не будут находиться далеко от поверхности.. Как первое приближение в таком случае молекулярное распределение в области, отдаленной от поверхности, может быть принято неискаженным, т. е. Максвелловским, так что поток возле тела можно рассматривать с точки зрения взаимодействия между свободными молекулами и поверхностью. Такой режим потока называется свободным молекулярным потоком или п от о ко м К н у д с е н а. [c.346]

Лэл (см. рис. 1.15), полимер будет поглощать большее количество воды, чем электролита, и соответственно нестационарный поток молекул воды в полимерном материале будет опережать нестационарный поток молекул электролита. При этом на пути перемещающегося в глубь полимера электролита образуются определенные агрегаты молекул воды. В этом случае связывание электролита с водой в полимере будет осуществляться по последовательной схеме и перенос свободных молекул электролита будет тем больше затруднен, чем больше будет плотность расположения агрегированных молекул воды в полимере. [c.54]

В случае, когда нестационарные потоки воды и электролита в полимере близки по величине, связывание молекул воды и электролита в процессе переноса будет осуществляться по параллельной схеме. При параллельной схеме связывания перенос свободных молекул электролита в полимерном материале значительно облегчен по сравнению с условиями, когда выполняется последовательная схема. Связывание летучего электролита с водой по последовательной и параллельной схемам выполняется в гидрофобных полимерах [102], например в полиэтилене и полипропилене. Процессы связывания воды и электролита в полимере происходят в основном в нестационарном периоде переноса, значительно увеличивая время запаздывания при установлении стационарного потока. [c.54]

В гидрофобных полимерах связанные молекулы в переносе не участвуют, а сорбция свободных молекул воды и электролита подчиняется закону Генри. В этом случае поток каждого компонента должен быть пропорционален давлению паров компонентов раствора [c.56]

Собственно говоря, мы должны еще принять во внимание расстояние между обоими положениями покоя и вместо / подставить обратное сопротивление трубки молекулярного потока. Однако мы можем без особых размышлений пренебречь временем пробега свободной молекулы по сравнению со временем пребывания ее па поверхности, тем более, что величина / в конце концов все равно выпадает. [c.64]

Разрушение пограничного слоя достигается гидродинамикой потока, наложением электрического поля на систему, пропусканием через пограничный слой заряженных частиц с большой энергией и созданием звуковых и ультразвуковых колебаний. Применение электрического поля и особенно заряженных частиц с большой энергией интенсифицирует, кроме того, разрушение кристаллических решеток сублимируемого вещества и способствует большей миграции свободных молекул по поверхности. [c.186]

При внесении в раствор солей каждая молекула соли связывает в результате гидратации некоторое число молекул воды. Растворимость (концентрация) кислорода при этом уменьшается. Однако число свободных молекул воды при этом также уменьшается, что влечет за собой соответствующее увеличение коэффициента активности растворенного кислорода. В результате в соответствии с уравнением (УП-14) активность кислорода при добавлении солей не изменяется и поэтому не изменяется Id [см. уравнение (УП-17)]. В результате уменьшения числа свободных молекул воды число гидратации молекул кислорода уменьшается. Уменьшение числа гидратации молекул кислорода в растворе с увеличением концентрации солей доказано экспериментально [27]. Это облегчает диффузию молекул кислорода через мембрану к катоду. Поэтому несмотря на уменьшение концентрации кислорода его поток диффузии через мембрану не изменяется и значение Id остается постоянным. [c.127]

Предположим, что с одной стороны разделяющей перегородки находится чистая вода, а с другой — коллоидный раствор. Молекулы воды могут свободно проникать через перегородку в оба отсека. В первый момент в отсек с коллоидным раствором будет попадать большее число молекул воды, чем покидать его, поскольку выравнивание концентраций по обе стороны перегородки — самопроизвольный энергетически выгодный процесс. Суммарный поток молекул воды в отсек с коллоидным раствором будет продолжаться до тех пор, пока возникающая разность давлений жидкости с обеих сторон перегородки не достигнет определенной величины. Величина этого давления, приводящего к вынужденному равновесию, называется осмотическим давлением раствора. [c.128]

С помощью зависимости (6-25) можно объяснить физический смысл коэффициента проводимости Н. В случае турбулентного потока появляется, как уже было сказано, нерегулярный вихревой поток макроскопических неустановившихся скоплений частиц. Нерегулярное движение этих молекул жидкости подобно описываемому в кинетической теории газов движению отдельных молекул, а это значит, что частицы жидкости движутся вдоль характерного пути пробега V, называемого путем смешения. Путь смешения играет в этом случае ту же роль, что средняя длина свободного пробега молекул газа. Второй характерной для турбулентного потока величиной является среднее колебание скорости (и). В соответствии с уравнением (6-25) значение Н будет представляться произведением двух величин [c.65]

Использование средней длины свободного пробега (1,2) вместо i для смеси возможно при допущении, что каждый газ препятствует диффузии только другого газа. Это достаточно логично, если рассмотреть действительный процесс столкновений. Когда сталкиваются две одинаковые молекулы, они просто обмениваются головными компонентами количества движения, и это никак не влияет на общую компоненту количества движения частиц в направлении потока. Таким образом, подобные столкновения в нервом приближении не будут влиять на потоки молекул и, следовательно, на диф- [c.168]

В последних работах М. X. Кишиневский использует основные количественные выводы модели проницания дав ей, однако, обоснование как модели кратковременного контакта фаз . Основой для построения такой модели считаются допущения о ламинарности движения жидкости на всем протяжении контакта, о независимости ее скорости от поперечной движению потока координаты и о кратковременности контакта фаз. Последнее допущение автор считает по существу основным, так как обоснованность первых двух часто вытекает именно из правомерности третьего при кратковременном контакте фронт диффундирующих с поверхности молекул газа успевает продвинуться на столь малое расстояние, что коэффициент турбулентной диффузии все еще остается меньше коэффициента молекулярной диффузии. На этом основании, по Кишиневскому можно пренебречь турбулентной диффузией и рассматривать движение вблизи свободной поверхности как ламинарное, не учитывая к тому же реальный профиль скоростей. [c.106]

Передача тепла в теплообменниках происходит в основном за счет проводимости и конвекции, так как при существующих температурах тепловое излучение незначительно. Проводимость — основной механизм передачи тепла в твердых телах. Он заключается главным образом в передаче энергии при прохождении одного слоя молекул вдоль другого слоя и обмена между ними кинетической энергией. Конвекция имеет место только в потоках и заключается в реальном перемещении молекул с одного места па другое. Свободная конвекция возникает при естественном случайном движении, а принудительная является результ атом принудительного движения молекул, которое имеет место только при наличии потоков. [c.167]

Во-вторых, в газовых реакциях с конверсией может меняться число молей. В этом случае устанавливается собственно мольный поток в радиальном направлении на него заметно влияет перенос реагентов н продуктов диффузией (соответственно внутрь частицы катализатора и из нее), если это свободная молекулярная диффузия в порах. С другой стороны, когда средний свободный пробег молекул газа больше, чем диаметр пор, преобладают кнудсеновская диффузия и различные виды миграции, независимые друг от друга [c.179]

Можно принять, что молекулы реагента в области, близкой к поверхности катализатора, изменяются, возбуждаются или взаимодействуют с образованием промежуточных соединений. Были предложены различные теории для объяснения каталитической активности. Согласно одной теории, промежуточное вещество рассматривается как ассоциация молекулы реагента с частью поверхности катализатора. Иными словами, молекулы каким-то образом присоединяются к поверхности. По другой теории молекулы попадают в область, примыкающую к поверхности катализатора,и находятся под влиянием поверхностных сил, т. е. молекулы все еще подвижны, но, тем не менее, изменились под воздействием указанных сил. В соответствии с третьей теорией на поверхности катализатора образуется активный комплекс, или свободный радикал. Этот радикал переходит с поверхности в главный газовый поток, возбуждая цепь реакций с исходными молекулами прежде, чем он распадается. В противоположность двум первым теориям, согласно которым реакция протекает вблизи поверхности, по данной теории поверхность катализатора просто является источником или возбудителем свободных радикалов, а реакция происходит в основной массе газа вдали от поверхности. [c.410]

В области внутренней диффузии наличие течения реагирующих газов и продуктов реакции в норах катализатора обусловлено перепадом концентраций и этих газов на концах поры. Сопротивление поры потоку газа зависит от геометрических размеров ее йот режима течения газа. При нормальном течении, когда длина свободного пробега молекул газа мала по сравнению с поперечными размерами поры, определяющим фактором для сопротивления является внутреннее трение газа если же длина свободного пробега молекул значительно больше поперечного размера поры,, роль внутреннего трения постепенно снижается, а определяющим фактором для сопротивления при стесненном движении молекул становится число соударений их со стенками поры. [c.55]

Путем экспериментальных исследований были расширены пределы обобщенных зависимостей для нагрева и охлаждения газов, охватывающих многие случаи сверхзвукового сжимаемого течения внутри труб и снаружи тел различной формы. Были исследованы также трение и теплопередача в разреженных газах, ведущих себя как поток свободных молекул, для которого существенным параметром становится число Кнудсена. Выдающимся достижением в области использования жидкостей явилось применение расплавленных металлов в качестве теплоносителей, обладающих высокотемпературными характеристиками. Чрезвычайно низкие числа Прандтля для жидких металлов потребовали новых обобщенных зависимостей, совершенно отличных от обычных, применяемых для воды и масел. [c.9]

Это уравнение было проверено для изотермического течения минеральных масел в пределах от капилляров ло 300-мм стальных труб [66]. Уравнение (6-5d) можно применять и для потока сжимаемой жидкости, если использовать уравнение (6-2а) с учетом того, что для ламинарного потока а = 0,5. Однако оно не применимо к газам при очень низких давлениях, когда имеет место либо скользящий поток, либо вместо непрерывного потока поток свободных молекул (см. гл. 12). Влияние давления на вязкость жидкостей и соответствующее изменение уравнения (6-5d) рассмотрены Херси и Снайдером [З ]. [c.206]

Для потока свободных молекул Оппен ейм [26] разработал обобщенную методику вычисления характеристик теплообмена с плоскими пластинами, цилиндрами, щарами и конусами сложные формы учитываются путем подразделения на основные. При низких числах Маха предельное значение числа Стэнтона определяется по выражению [c.438]

Рис. 12-6. Поправочный коэффициент к закону Хагена-Пуазейля для скользящего потока и потока свободных молекул (данные Брауна и др. [3]) 1 — стемянныеи медные трубы, ф = 1,0 Ч- 11,0 К /г

К первичным фотохимическим процессам близки фотосенсиби-лизированные реакции. Это реакции, в которых участвуют молекулы, не чувствительные к излучению данной частоты, но способные получать энергию от возбужденных световым потоком других молекул (фотосенсибилизаторов). Фотосенсибилизатором является ртуть, при облучении паров которой световым потоком ртутной разрядной лампы происходит возбуждение атомов ртути Нд-(-Аг— Hg. Возбужденные атомы Нд могут при соударении с молекулами углеводородов НИ вызывать их распад на свободные радикалы [c.380]

Разность температур вызывает разность статических давлений в двух объемах, соединенных микрокапилляром, радиус которого много меньще средней длины свободного пробега молекулы Л (рис. 1.14). Действительно, молекулы движутся навстречу друг другу без столкновений и условием механического равновесия системы будет не равенство давлений, как в случае сплошной среды, а равенство числа молекул во встречных молекулярных потоках. Число молекул, попадающих из объема в капилляр, пропорционально числу частиц в объеме и средней скорости теплового движения молекул, т. е. произведению пдатности на квадратный корень из абсолютной температуры дл/Т. Таким образом, в состоянии равновесия имеет место следующее равенство р, V i =Р2 V Давление газа пропорционально плотности и абсолютной температуре, поэтому условии механического равновесия будем иметь рНт, = рНТъ т. е. давления в объемах, сообщающихся через микрокапилляр, не равны, а пропорциональны корню квадратному из температуры. Следовательно, если при разности температур в капиллярно-пористом теле давление одинаково, то газ по микрокапилляру будет перемещаться к месту с более высокой температурой. Интенсивность суммарного удельного гштокя при [c.36]

Для обратной реакции диссоциативной адсорбции, скорость иронор-циональна потоку пав молекул АВ и доле свободных мест на поверхности в [c.100]

Диализ представляет собой также один из способов разделения веществ, основанный на различии размеров молекул, находящихся в исходном растворе. Способ заключается в использовании гранул проницаемого и сильно сольватированного материала (какие, в частности, используются при мембранном диализе), как, например, целлюлоза . Г ранула поглощает кристаллоид-ные частицы растворенного вещества (ионы или молекулы) диаметром 10—15 А, но полностью отталкивает частицы коллоидных материалов, более крупных по размеру. Регенерация твердой фазы заключается в промывке потоком свободной от растворенного вещества жидиости и дает возможность освободиться от частиц кристаллоида и перевести их в раствор, подготовив таким образом гранулы сорбента к новому циклу. [c.525]

При наличии интенсивного движения молекулы в диэлектрике на ее отрыв от вещества не требуется значительного количества внешней дополнительной энергии. Если вблизи этой молекулы будет двигаться заряженная частица, она сравнительно легко вырвет ее из вещества. Другими словами, в результате воздействия потоком заряженных частиц на свободные молекулы газа в них возникают свободные валентности, что приводит к вырыванию дипольных молекул из вещества. В таких условиях молекула с большим дипольным моментом адсорбируется на отрицательно и положительно активной молекуле, на ионе или заряженной частице. Таким образом, если в окрестности ди-польной молекулы имеется соответствующий заряд, то в результате ее Бзаимодействия с этим зарядом образуется новое соединение — комплексная молекула. Эта комплексная молекула может быть унесена потоком движущегося воздуха нз объема сушилки либо может распадаться на отдельные более мелкие частицы и затем выбрасываться из объема потоком газа. Все это говорит о том, что в присутствии заряженных частиц процесс обезвоживания протекает более интенсивно, что подтверждается рядом проведенных экспериментов. Полученные нами предварительные результаты по интенсификации сушки и сублимации диэлектрических сред в присутствии заряженных частиц и в электрическом поле послужат основой для создания высокопроизводительного оборудования. Во Франции Э. Бонжуром [192] проведены исследования кипения диэлектрических жидкостей, которые подтверждают интенсифицирующее влияние электрического поля на процессы теплообмена при кипении. Что касается использования этих положений в конкретных условиях, то задача решается в каждом отдельном случае в зависимости от природы высушиваемого вещества и растворителя. [c.189]

Мы изучаем систему, состоящую из поглощающей молекулы, световой волны (потока квантов) и среды, в которую помещена исследуемая молекула. Очевидно, между тремя указанными ком- понентами гигтемы существуют определенные взаимосинзи, в ре- зультате которых измеряемые спектральные характеристики меняются при переходе от свободных молекул к конденсированным системам. Следует рассмотреть связи 1) квант света — молекула, [c.38]

Сорбция воды на поверхности водорастворимых материалов протекает, очевидно, с образованием водно-солевых комплексов (ВСК), под которыми следует понимать электронейтральные пары ионов, окруженных гидратной оболочкой. Учитывая расчеты Кэмбола [102], о которых говорилось выше, поверхностная диффузия свободных молекул воды, по-видимому, заторможена. Движение ВСК должно приводить к постепенному размыванию пор, увеличению их диаметра и, как следствие этого, к ликвидации менисков и капиллярного сжатия структуры и восстановлению газового диффузионного потока (периодическое сжатие структуры зерна было рассмотрено нами в главе 2). Таким образом, при увлажнении водорастворимых зернистых материалов наблюдается импульсный характер поглощения воды, связанный с периодическим изменением плотности структуры и закупоркой транспортных пор менисками поверхностного раствора. [c.99]

Так как при выводе выражения (6.7.8) для коэффициента дйффузии прослеживается движение молекулы лишь в пределах одного свободного пробега и так как во время свободного пробега скорость молекулы остается неизменной, мы вправе использовать соотношение (6.7.12) при любых скоростях С . Тогда суммарный поток всех молекул типа 1 имеет вид [c.201]

Если в одном из них поддергкивается вакуум, то будет происходить односторонний переход молекул в эвакуированный сосуд (см. рис. VII.7). Поток молекул будет подчиняться законам аэродинамики, когда это отверстие велико по сравнению со средней длиной свободного пробега молекул L если же отверстие мало по сравнению с этой величиной, то поток будет совершенно беспорядочным и не будет происходить никакого существенного изме- [c.146]

Последним примером применения эф-фузиоппого потока является так называемый абсолютный манометр, предложенный Кнудсепом [9] для измерения очень ма-/хих давлений. Если около нагретой поверхности на малом расстоянии по сравнению с длиной свободного пробега молекул газа подвешен диск, то будет происходить эффузия молекул газа, находящихся в пространстве между поверхностью и диском, в остальной газ и обратно (рис. VII.8). Скорость, с которой молекулы входят в пропорциональна PgTg , где Tg — температура газа, а [c.148]

Зависимость, приведенная для коэффициента турбулентного обмена, аналогична зависимости для коэффициента молекулярной диффузии D= 3lav, где /о—длина пути свободного пробега молекулы, а и — средняя скорость молекулы. Если I не превосходит глубину фронта пламени в ламинарном потоке бн, то поверхность пламени должна остаться гладкой , однако, как оказалось, и в этом случае наличие турбулентности интенсифицирует обменные процессы. Величина 5н равна примерно 1 мм. Теория рассматривает поверхностное горение турбулентных объемов газа, когда 1<8 , и объемное горение, когда [c.166]

Теория электроосмоса смачивающих пленок воды была развита применительно к случаю, когда заряд на поверхности пленок, граничащей с газом, отсутствует [45]. Это позволяло использовать известные злектрокинетические решения для плоских щелей с одинаковыми потенциалом и зарядом обеих поверхностей. Электроосмотический поток в пленке получался при этом таким же, как в одной из половин симметричной щели, Возможность такого подхода определялась равенством нулю напряжения сдвига т на поверхности пленки. В действительности же заряд свободной поверхности смачивающих пленок чаще всего отличен от нуля, что связано с адсорбцией ионов или молекул ионогенных ПАВ. При наличии поверхностного заряда пленки Q на ее поверхности возникает тангенциальное напряжение x = QWE, где V — градиент электрического поля. [c.30]

Диффузия в переходной области. Часто пористую структуру катализатора представляют в виде системы капилляра радиуса г. Характер диффузии зависит от радиуса капилляра г и длины свободного пробега молекул Х. В зависимости от соотношения между г и Л обычно принимают молекулярную г 10Я), кнудсеновскую (г< 0,1Я) и переходную (0,1 1 < г< ЮХ) области. Кроме того, для тонконористых систем большой вклад в общий поток может [c.154]

Ламинарный поток по Пуазейлю имеет место в порах, диаметр которых значительно превмпает величину среднего свободного пробега молекул газа. [c.31]