Свободное расширение газа в пустоту

СВОБОДНОЕ РАСШИРЕНИЕ ГАЗА П ПУСТОТУ 89 [c.89]

О хаотическом запутывании молекул в пространстве можно говорить и при расширении газов в сторону пониженного давления. Здесь также больше молекул переходит в ту сторону, где их меньше, чем наоборот из той стороны, где их меньше в ту сторону, где их больше и поэтому можно говорить осуществляется расширение газа. Но здесь то совершенно очевидно, что причиной силового расширения газа является соударение молекул друг с другом и отскок их в сторону с более длинным пробегом, где опи дольше задерживаются и поэтому сюда и перемещаются. Т.е. я высказываю совершенно новую причину диффузионного движения молекул они перемещаются в сторону их меньшей концентрации потому, что здесь их длина свободного пробега (при расширении газов в пустоту) или длина хаотического пути (при диффузии в массе другого газа) до соударения с одноименной молекулой больше, чем в обратном направлении. Поэтому они здесь дольше задерживаются и поэтому перемещаются в эту сторону. Но этот тип перемещения обладает силой, создающейся за счет более частого отталкивания молекул друг от друга и создание таким образом подобие решеточно- [c.270]

При расширении газа в пустоту есть два момента 1) молекулы двигаются в направлении более длинного свободного пробега, т.к. они здесь дольше задерживаются, 2) молекулы чаще отталкиваются друг от друга в той стороне, где их больше и поэтому с этой стороны количество их отскоков больше и они большее давление создают в направлении пониженной их концентрации. Поэтому газ с силой перемещается в этом направлении, т.к. в этом направлении число отскоков больше, чем в обратном из объема с меньшей концентрацией молекул. Именно поэтому, что существует разность в количестве отскоков молекул и создается сила давления газов равная разности концентраций. [c.311]

Любой из перечисленных признаков мог бы служить критерием осуществимости процесса. В частности, можно было бы использовать для этой цели энергию данного вида или ее фактор интенсивности и утверждать следующее самопроизвольные процессы идут в сторону уменьшения энергии и выравнивания фактора интенсивности в разных частях системы. Достижение минимума энергии и одинакового значения фактора интенсивности служит признаком конца процесса, т. е. условием равновесия. Однако разнообразие факторов интенсивности затрудняет общее рассмотрение проблемы возможности процесса и равновесия. Без специального анализа неясно также, какая величина является фактором интенсивности для химических превращений. Что касается энергии, то она может быть искомым критерием только для чисто механических процессов, в которых превращение энергии в работу (и обратно) происходит без участия теплоты (свободное падение тела, течение невязкой жидкости, сжатие растянутой стальной пружины и т. д.). Кроме того, имеются процессы, которые идут самопроизвольно, хотя не сопровождаются изменением энергии (расширение идеального газа в пустоту, диффузионное смешение газов, растворение полиизобутилена в изооктане, реакция изотопного замещения Юа + и др.). В таких процес- [c.90]

В общем случае течение вязкой среды через слой насадки представляет собой промежуточный вариант между внутренней задачей течения внутри закрытых каналов и внешней задачей обтекания твердых частиц. В большинстве практически важных случаев такой тип течения оказывается ближе к движению потока внутри каналов, но существенно неправильной геометрической формы, с постоянными расширениями, сужениями, вновь расширениями и поворотами. Поэтому расчет потери механической энергии потока (разности статических давлений) здесь производится по формуле (1.78), где Ь - высота слоя насадки а э = 4е/а - эквивалентный диаметр канала между частицами е - порозность (объемная доля пустот) слоя насадки ст - удельная поверхность насадки, мVм ш = - действительная скорость жидкости между частицами - скорость жидкости, отнесенная ко всему свободному от насадки сечению аппарата - эффективный коэффициент трения газа о поверхность насадки. [c.103]

Существуют процессы, идущие самопроизвольно лишь в одном направлении, заканчивающиеся наступлением равновесия. Помимо самопроизвольного перехода теплоты от горячего тела к холодному, к таким процессам относятся расширение газа в пустоту, свободное падение тела, диффузия, химические реакции. Протекание их в обратном направлении само собой, без воздействия извне, невозможно. Так, известно, что реакция Н2 + С12Ч 2НС1 (г.) сопровождается выделением теплоты, которую можно перенести при температуре системы в сосуд с водой (термостат). Если воды достаточно много, то температура ее почти не изменится. [c.28]

Пусть газ занимает полупространство аг < 0. Частицы газа распределены по скоростям согласно максвелловскому распределению. В начальный момент времени i = О удаляется стенка, oгpaIшчивaюп aя газ, и он начинает расширяться в пустоту. Для функции распределения при таком свободно-молекулярном расширении имеется уравнение [c.89]

В случае газофазных реакций на твердых катализаторах реакторы с псевдоожиженным слоем имеют определенное преимущество перед реакторами периодического действия или трубчатыми реакторами непрерывного действия. Кроме преимущества, определяемого легкостью механического перемещения катализатора, высокий коэффициент теплопередачи от стенки к слою обеспечивает легкость теплопоглощения или теплоотдачи. Более того, вследствие движения твердых частиц весь газ находится в реакторе, по существу, при одной и той н е температуре, образуя с твердым телом непрерывную гомогенную фазу. Еще одно достоинство этого реактора заключается в том, что величина доступной внешней поверхности здесь больше, чем Б реакторе с неподвижным слоем, так что реакции, лимитирующиеся диффузией в порах, будут давать более высокие степени превращения в режиме псевдоожиженного слоя. В задачи данной книги не входит проведение обсуждения механики псевдоожижения, и мы дадим лишь ссылки на соответствующие работы и исследования, выполненные различными авторами 144—46]. Достаточно сказать, что при пропускании газа снизу вверх через слой твердого тела имеет место падение давления в этом слое, которое непрерывно усиливается но мере течения газа. В конце концов наступает момент, когда подъемная сила, действующая на твердые частицы, становится равной весу частиц. С увеличением скорости течения газа подъемная сила такя е возрастает и поток поднимает частицы, увеличивая нри этом объем зазоров между частицами в слое катализатора. Неподвижный слой продолжает в результате расширяться до тех пор, пока не достигнет состояния наиболее рыхлой упаковки. Любое дальнейшее увеличение скорости газа вызывает разделение частиц друг от друга, и они переходят в состояние свободного парения. Весь слой находится теперь в псевдоожиженном состоянии. Теперь уже любое увеличение потока газа не сопровождается соответствующим увеличением перепада давления, так как скорость потока газа при течении через зазоры между частицами уменьшается вследствие расширения слоя. Увеличение потока газа выше точки начала псевдоожижения вызывает увеличение объема пустот внутри слоя. В конце концов достигается точка, когда газ начинает прорываться через слой в виде пузырей. Псевдоожиженный слой становится тогда очень похожим на кипящую жидкость. Образующиеся пузырьки газа движутся вверх через твердые частицы, которые находятся теперь в состоянии непрерывного движения. В случае газофазных реакций, катализируемых твердыми катализаторами, для предсказания рабочих условий чрезвычайно важно знать распределение времени контакта газа по слою. [c.433]