длина пробега физическая

Продольное перемешивание в стекающей пленке. При математическом моделировании пленочных реакторов необходимо знать характер продольного перемешивания жидкости в пленке. На основе анализа диффузионной модели перемешивания и в результате экспериментального изучения влияния физических свойств жидкости (р, V, а), длины пробега пленки (Я) и скорости противоточно движущегося газа в 148 [c.148]

Средняя толщина пленки. При стекании тонкого слоя жидкости по поверхности его толщина определяет гидродинамику течения и тепло- и массообмен. Так как при возникновении волнового режима течения локальная толщина пленки зависит прежде всего от времени, а также от плотности орошения, физических свойств жидкости, длины пробега и т. д., то для оценки состояния течения и практических расчетов технологических аппаратов следует определить среднюю толщину пленки. [c.28]

Длина волн. В области регулярных синусоидальных волн теоретические значения длин волн уменьшаются с увеличением плотности орошения [32, 42, 70, 73, 2П1 экспериментальные же значения значительно выше теоретических [70]. При значительных длинах пробега пленки длина волны обычно определяется путем усреднения расстояний между фронтами множества волн. Как показывают эксперименты [70], длина волн в большом диапазоне значений критерия Рейнольдса и физических свойств орошающей жидкости почти не меняется и равна Яв = 10 мм. [c.38]

Такие причины действительно существуют. Это ангармонизмы — отброшенные, более высокие, чем квадратичные, члены разложения энергии по степеням отклонений. Как правило, для расчета длины свободного пробега фононов достаточно ограничиться членами третьего и четвертого порядка по отклонениям. Физическая кинетика разработала строгую и удобную процедуру вычисления не только длины пробега, но и характеристик (кинетических коэффициентов), определяющих кинетические свойства твердых тел (например, коэффициента теплопроводности или коэффициента поглощения звуковой энергии). К сожалению, мы не сможем остановиться ни на вычислении кинетических коэффициентов, ни на описании самих макроскопических кинетических процессов, не будем обсуждать ни перенос тепла по твердому телу, ни поглощение звука. [c.324]

Изменение теплопроводности высококристаллических образцов полиэтилена с температурой и полученная расчетным путем гиперболическая зависимость Як от температуры свидетельствуют о том, что механизм передачи тепла в полимерных кристаллах не отличается принципиально от механизма передачи тепла в низкомолекулярных кристаллических диэлектриках. Разница заключается лишь в том, что для полимерных кристаллов можно ожидать существенной анизотропии теплопроводности. Средняя длина пробега фононов вдоль макромолекулы достигает длины складки в кристалле. В то же время в направлении, перпендикулярно.м оси макромолекул, теплопроводность существенно меньше и зависит от термического сопротивления физических связей. Средняя длина свободного пробега фононов определяется размерами кристаллитов в этом направлении. [c.76]

Другой фактор, лимитирующий ресурс приемных пластин, - их распыление падающим пучком. Физический порог распыления металлических материалов легкими ионами близок к 100 зВ при больших энергиях, как видно из рис. 6.25, коэффициент распыления быстро возрастает, достигая максимума в диапазоне 0,5—1 кэВ. Пр1 дальнейшем росте энергий падающих частиц коэффициент распыления медленно уменьшается в температурном интервале до 0,77 п он от температуры практически не зависит при больших температурах экспоненциально возрастает. Поскольку основное число атомов водорода концентрируется на узком конечном участке пробега иона, распыление падающим пучком тонкого слоя мишени с толщиной, равной длине пробега, приведет к вьщелению ранее поглощенного водорода. Поэтому ресурс приемных пластин должен определяться с учетом процесса распыления. [c.257]

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]

Деление НК и пленок на тонкие и толстые является условным и относительным. Например, одна и та же пленка может оказаться тонкой в одном отношении и толстой в другом. Однако такое деление приобретает четкий физический смысл, когда рассматривается конкретное физическое свойство (и определенное структурное состояние). Например, критерием тонкопленочного состояния металла в отношении электропроводности является условие h < I, где I — длина свободного пробега электрона проводимости, h — толщина пленки. Для оптических свойств критерием тонкопленочного состояния может служить условие h <Х, где Я — длина волны света, и т. д. [c.479]

С целью упрощения дальнейшего анализа предположим, что имеет место устойчивый режим работы слоя и средняя скорость частиц равна нулю, то есть поток частиц через любое сечение слоя равен нулю. Такое движение приводит к флуктуациям других величин, характеризующих состояние слоя, в частности, к колебаниям объемного содержания дисперсной фазы. Причиной таких колебаний являются несколько физических процессов, причем вклад каждого из них в общий механизм пульсационного движения фаз еще до конца не выявлен. Взаимодействие отдельных частиц друг с другом происходит, как правило, не в результате их непосредственного столкновения, а через посредство несущей (сплошной) фазы. При достаточно больших относительных скоростях движения фаз отдельные частицы имеют турбулентные следы, которые могут взаимодействовать как мем<ду собой, так и с дисперсными частицами. Оценка пространственного масштаба такого хаотического движения имеет порядок средней длины свободного пробега частиц между столкновениями а временной масштаб т порядка величины А средняя по модулю пульсационная скорость [c.198]

Вероятность Р избежать утечки за пределы конечной системы определяется геометрией, размерами, отражающей способностью стенок сосуда. Вероятность избежать утечки зависит от длины пути между местом рождения нейтрона и стенками сосуда и от возможности пройти этот путь без столкновений. Первый фактор можно назвать геометрическим. Второй фактор определяется нейтронно-физическими свойствами размножающей системы. Нейтроны, средняя длина свободного пробега которых меньше, чем расстояние, которое им необходимо преодолеть до границы системы, остаются в системе. Параметром, который определяет свойства среды в отношении утечки нейтронов, является длина миграции М. Утечка нейтронов пропорциональна Л/. [c.230]

Физические основы работы низкотемпературного гелиевого ионного проектора довольно просты, несмотря даже на то что механизм образования изображения пока еще не ясен во всех деталях. Объект в форме тонкой иглы с радиусом острия в несколько сотен ангстрем вмонтирован в колбу автоэлектронного проектора, в которую вводят 1 10 мм рт. ст. гелия его давление при этом таково, что средняя длина свободного пробега иона как раз сравнима с расстоянием между острием и экраном. При более высоких давлениях ионно-атомное рассеяние будет размывать изображение. Экран заряжают отрицательно по отношению к эмиттеру. [c.202]

Второй критерий, определяющий протекание процессов переноса, представляет собой безразмерную физическую константу вещества. Он зависит только от природы и свойств вещества и не зависит от гидродинамических свойств потока. Это так называемый критерий Прандтля. Он представляет собой отношение кинематической вязкости V к величине той же размерности, характеризующей свойства среды по отношению к переносу вещества или тепла. Для переноса вещества это будет коэффициент диффузии В, для переноса тепла — коэффициент температуропроводности а. Все три кинетических коэффициента В, а имеют одинаковую размерность см /сек для идеального газа все они но порядку величины примерно равны произведению длины свободного пробега на скорость теплового движения молекул. [c.365]

Это понятие основано на введении некоторого характерного линейного размера А, физический смысл которого может быть выяснен только в рамках более общей структурной теории. Например, в случае газа А равно средней длине свободного пробега частиц. Считается, что понятие сплошной среды справедливо, если имеет место условие [c.55]

Часто в высоком вакууме газы обнаруживают совсем иные физические свойства, чем при обычном давлении. Многие линейные соотношения справедливы только в области высоких давлений (не ниже давления порядка 1 мм рт. ст.) напротив, свойства газа, характерные для высокого вакуума, ясно проявляются при давлении ниже 10" мм рт. ст., когда прекращается взаимодействие молекул газа. Между этими значениями давлений лежит переходная область, в которой длины свободных пробегов молекул являются величинами порядка размеров сосуда . Обычно говорят о высоком вакууме только при. давлениях ниже 10 мм рт. ст., в то время как область давлений примерно 1—10 мм рт. ст. обычно называют тонким вакуумом. При давлении 10 мм рт. ст., -близком к предельному вакууму (ультравысокий вакуум), который можно еще практически достигнуть и измерить [58—60], на 1 сж приходится 105 молекул. Еще более сильные разряжения достижимы при использовании предельно низких температур, близких к абсолютному нулю [61]. [c.407]

Физические факты, указывающие на различные способы деления. Потеря энергии на единицу длины пути для высоко-ионизованного [97, 98] и сравнительно медленно движущегося осколка деления весьма велика, и поэтому, несмотря на высокую начальную энергию, его пробег в воздухе не превосходит примерно 2,5 см [12, 103, 41,31], т. е. меньше, чем пробег самых медленных а-частиц тяжелых радиоэлементов. За исключением малых отклонений, обусловленных одновременным испусканием нейтронов, два осколка должны испускаться в противоположных направлениях. Поэтому в камере Вильсона (Жолио, Бор и др. [80, 27, [c.66]

В учебниках по физической химии для средней длины свободного пробега молекул газа приводится следующая формула [c.31]

Последнюю формулу можно существенно упростить, если учесть следующие физические соображения (строгое обоснование приводимого ниже преобразования этой формулы приведено, например, в [17, 141]). Прежде всего отметим, что величина /г отлична от нуля, лишь при г Го. где го —радиус действия межмолекулярных сил ). Это означает, что интегрирование по 6 и 2 в (7.1.6) достаточно осуществлять, соответственно, по [О, Р] и [—Я, Я], где Я го. С другой стороны, в разделе В.З уже отмечалось, что оператор /] описывает изменение во времени функции обусловленное межмолекулярными столкновениями ). В разреженном газе на процесс столкновения двух произвольно выбранных молекул не влияют все остальные молекулы. Иначе говоря, поскольку изменение скорости движения молекул газа происходит лишь при их сближении до расстояния приблизительно Го и в разреженном газе выполняется условие Го< к (А, — средняя длина свободного пробега молекулы), изменение скорости двух рассматриваемых молекул в результате их столкновения происходит независимо от других молекул газа. В связи с этим, после вычисления по первообразной последнего интеграла в правой части [c.316]

В результате поглощения определенного излучения происходит изменение физических или химических свойств поглощающего-вещества. Поэтому поглощенную дозу можно измерить по тем эффектам, которые производит излучение. Например по ионизации, если длина свободного пробега заряженных частиц не больще облучаемого объема. Когда известен поток частиц, падающий на облучаемый объем, и их энергия, то энергия, поглощенная во всем объеме, будет равна произведению числа частиц на их энергию. [c.323]

В такой общей формулировке тема слишком широка. Она охватывает целые главы физической кинетики — науки о неравновесных свойствах физических систем. Нам придется ограничиться лишь несколькими примерами мы обсудим некоторые процессы, определяющие природу длины свободного пробега фононов и электронов. [c.323]

Наличие коэффициента и поправки Кенингема придает инерционному параметру определенный физический смысл — это отношение длины пробега частиц от некоторой начальной скорости до полной остановки в неподвижной газовой среде к характерному для рассматриваемого процесса газоочистки геометрическому размеру I диаметру капли, газового пузырька, аппарата (для мокрых циклонов), сопла (для аппаратов ударно-инерционного действия). [c.93]

Усовершенствование техники обработки полученных результатов и их физической интерпретации. В качестве примера можно привести анализ взаимодействия электронов (например, в методе дифракции. медленных электронов) с твердым тело.м. По результатам экспериментов рассматривается разный характер явлений взаимодействия (от дальиодействующих сил при больших расстояниях электрона от поверхности до неупругого возбуждения плазмо-иов или других типов возбуждений электронов), предсказывается зависимость длины пробега и времени жизни от энергии электрона и т. д. Существуют стандартные программы для ана-лиза геометрической структуры по упругой дифракции медленных электронов (работы Андерсена, Дюка и др.), по определению дисперсии поверхностных плазмонов, по неупругой дифракци, медленных электронов и т. д. В ряде случаев это позволяет дать модельное описание чистых металлов и сплавов, а также комплексов, адсорбированных на поверхности. [c.150]

Скорости движения теплоносителей в технологических аппаратах обычно обеспечивают турбулентный режим движения потоков, при котором, как известно, происходит интенсивный обмен количеством движения, энергией и массой между соседними участками потока за счет хаотических турбулентных пульсаций. Пульсирующие объемчики текучей среды переносят с собой теплоту с интенсивностью, определяемой средней скоростью пульсационного движения и средней длиной пробега (потери индивидуальности объем-чика). По физической сущности турбулентный перенос теплоты является конвективным переносом. Однако хаотический характер турбулентности позволяет рассматривать поведение пульсирующих объемчиков аналогично тепловому движению молекул газа, и на этом основании выражение для турбулентного переноса теплоты записывается аналогично закону теплопроводности Фурье [c.10]

Трудности, возникающие на стадии формализации, связаны с определением, во-первых, скорости производства энтропии в процессе релаксации и, во-вторых, времени перехода из исходного неравновесного состояния в равновесное. Дело в том, что в физических системах определение величин иногда производится довольно простым методом. Так, например, время релаксации физической системы может быть определено [57] в виде T=d/V, где d - средняя длина свободного пробега, V - средняя скорость. Для реальных систем величина т столь мала, что ею можно пренебречь. Поэтому анализ физических систем может быть ограничен анализом лищь старого и нового равновесного состояний, т. е. речь будет идти, по существу, не о термодинамической, а о термостатической системе, где задано только положительное направление изменения энтропии. [c.105]

Еще Д. И. Менделеев установил отсутствие принципиальной разницы между жидким и газообразным состояниями вещества. Очевидные внешние различия между жидкостью и газом объясняются различным характером взаимодействия атомов в этих двух состояниях вещества. В обоих состояниях движение атомов имеет хаотический характер и отличается лишь длиной свободного пробега, которая в жидкости значительно меньше вследствие ее большей плотности. Не вдаваясь в подробности физической картины этих агрегатных состояний вещества, заметим, что опытным путем была доказана возможность непрерывного перехода из газообразного состояния в жидкое и обратно без скачкообразного фазового перехода на границе раздела фаз. Это обстоятельство известным образом ограничивает кривую фазового равновесия р = Р Т), обрывая ее в некоторой критической тояке К (фиг. 3), понятие которой было установлено в 1860 г. Д. И. Менделеевым. Критической точке К отвечают вполне определенные для каж-дого вещества--значения давления и темиерат>ры Т р. При всех значениях р п Т, меньших критических, переход из одной фазы в другую происходит с пересечением кривой упругости или кривой фазового равновесия р(Т), на которой обе фазы равновесно сосуществуют. Выше критической точки состояние вещества может быть только однородным и иногда называется закритическим. [c.33]

Наиболее простые физические представления о пульсационных полях созданы по аналогии с молекулярной теорией. Известно, что в газовом потоке на основное движение, послушное очертанию канала, налагается поведение отдельных молекул, на.ходящихся в хаотическом молекулярном движении. Путь, проходнд1ый отдельными молекулами до взаимного столкновения, называется длиной свободного пробега. По аналогии с этой картиной, Прандтль ввел понятие о возникающих и разрушающихся скоплениях, движущихся случайно и произвольно. Эти скопления называют молями, комками, глобулами. Условия их возникновения и разрушения, формы взаимодействия с основным потоком, их собственные размеры, длина пути до столкновения и разрушения (так называемая длина смешения) во многих отношениях еще не ясны, хотя некоторые вопросы изучены довольно подробно. [c.95]

Поэтому на расстояниях ё л/дс[, что равно в нашем случае примерно б Фм, виртуальный пион не отличим от физического. Так как значение й больше, чем средняя длина свободного пробега я в ядре в А-резонансной области, должны быть включены перерассеяния. Было найдено, что их эффекты важны особенно в низших парциальных волнах я-ядерного рассеяния, и дают большой вклад в общий сдвиг резонансного пика к меньшим энергиям (см. рис. 7.15). Однако в рассматриваемом случае низкие Д-ядерные парциальные волны подавлены из-за периферической природы процесса, в результате чего происходит лишь умеренный сдвиг Д-пика. [c.412]

Следовательно, элементарные объемы dv = йхйуд-г рассматриваются лишь как физические дифференциалы, которые, строго говоря, нельзя устремлять к нулевому значению. Впрочем, поскольку длины свободного пробега в газовых средах при атмосферном давлении не превышают десятых долей микрометра, то и элементарные объемы должны иметь размеры такого же порядка. Так как технологические процессы проводятся в аппаратах со значительно большими размерами всех элементов, то объемы с размерами, в несколько раз превышающими длины свободного пробега молекул, практически могут рассматриваться в качестве бесконечно малых. Исключение составляют процессы в разреженных газах, в которых длина свободного пробега молекул может даже превышать минимальные размеры внутри промышленной аппаратуры (см. разд. 6.4). [c.18]

Из приведенных выше уравнений баланса лишь два являются независимыми, поэтому они не,достаточны для определения трех функций с X, а а и. Третье соотношение, а именно выражение да/д1, можно было бы вы)зести из кинетики процесса сорбции, если бы она была достаточно известна, но, как правило, эта кинетика неизвестна. Мы пе мо кем никогда с у) еренностью сказать, какой физический процесс определяет каукущуюся кинетику. В случае физической адсорбции на пористом адсорбенте скорость наверняка определяется не самим процессом адсорбции, а диффузионным переносом в норах, который, однако, в зависимости от отношения диаметра пор к длине свободного пробега, мо жет относиться к обычному тину или к кнудсеновскому тину (или к пере [c.184]

Это означает, что оценка искомой вероятности погаощения фотона в слое проводится с помощью моделирования физических траекторий N частиц. Случайной разыгрываемой величиной в методе имитаций является длина свободного пробега фотона 1 , которая определяет, закончилась история фотона вылетом из слоя или погаощением в среде. С этими [c.405]

В отличие от сплошного спектра абсолютно черного тела для плазмы при таких давлениях характерен спектр в виде множества отдельных линий, наложенный на континуум тормозного излучения. Велечина отношения интенсивности данной спектральной линии к интенсивности излучения черного тела при той же длине волны характеризует поглощательную или излучательную способность плазмы при данной длине волны. Это означает, что в интер валах длин волн, заключенных между спектральными линиями, средняя длина свободного пробега фотона очень велика, в то время как при длинах волн, соответствующих спектральным линиям, она может быть весьма мала. Излучение плазмы из экспериментальной установки, имеющей обычные лабораторные размеры, может быть практически черным для определенных длин волн (соответствующих спектральным линиям). При других длинах волн плазма совершенно прозрачна для излученця. При детальном исследовании проблемы излучения плазмы, видимо, необходимо при определении суммарного потока лучистой энергии производить суммирование по всем длинам волн, что потребует переработки громадного количества информации. Для упрощения задачи обычно вводится допущение, что плазма излучает как серое тело. Используется и компромиссный подход, когда для наиболее интенсивных спектральных линий делаются более тщательные расчеты, а для остального диапазона длин волн применяется приближение серого тела. При некоторых условиях, определяемых физической природой газа, излучение составляет существенную долю от общего потока тепла, отдаваемого струей плазмы. Э1 спери-менты показывают, что для многих газов излучением передается от 20 до 40% всего тепла. С другой стороны, для некоторых газов (например, гелия) на долю излучения приходится не более 2%. Естественно, что в первом случае необходимо более тщательное изучение процессов излучения, чем во втором. [c.74]

Иными словами, законы диффузии справедливы в газе лишь постольку, поскольку длина свободного пробега мала по сравнению с масштабом той области, в которой разыгрывается диффузионный процесс и наблюдается заметное изменение концентрации меченых молекул (примеси). С понижением давления длина свободного пробега растет и в сильно разреженных газах В этой области так называемого физического вакуума молекулы сталкиваются практически только со стенками сосуда и применимость законов диффузии становится ограниченной. Известно, например, что в этой области при кнудсеновском течении разреженного газа через капилляр расх од газа не зависит от его среднего давления, а в двух сосудах, соединенных узким капилляром и нагретых до разных температур, равновесие потоков молекул устанавливается не при равенстве давлений, а когда давления в сосудах пропорциональны квадратным корням из их абсолютной температуры. [c.292]

При сравнительно высоких температурах (обычно порядка 1000° С и выше) скорость химического реагирования в подготовленной рабочей смеси может достигнуть очень больших значений, в то время как скорости физических процессов переноса, таких, как диффузия и теплопередача, остаются ограниченными. Это явление имеет особое значение при сжигании предварительно ненеремешанных газов, являющемся главным объектом нашего изучения. Интенсивность же процессов в камере определяется скоростью в наиболее узком участке явления. Таким узким участком являются диффузия и теплообмен. В настоящей работе полнота выгорания топлива однозначно связывается с отношением времени пребывания газов в камере ко времени, потребному для завершения рассматриваемых предпламенных процессов. Упомянутые выше большие скорости освобождения тепла при химической реакции реализуются лишь в том случае, когда молекулы топлива и кислорода подведены друг к другу на расстоянии не более нескольких длин свободного пробега молекул. Лишь в этом случае (и при определенном температурном уровне) реализуется удивительная особенность газообразного состояния вещества — огромное число взаимных столкновений молекул, способствующих быстрому протеканию реакции. Так как потоки горючего и окислите. ля подаются в камеру раздельно, то часть времени пребывания газов в камере тратится на перемешивание, совершающееся в значительно мере по механизму турбулентной [c.292]

Однако нет нужды прослеживать полный путь, совершаемый молекулой во время диффузии в поре. Достаточно определить скорость потока молекул через данное сечение поры, когда известен градиент концентраций в данной точке. Форма уравнения скорости зависит от трех факторов 1) величины радиуса поры по сравнению с длиной среднего свободного пробега молекул между молекулярными столкновениями 2) различия давления по длине поры, что может вызвать поток молекул внутрь поры или из нее 3) влиягшя в определенных условиях поверхностной диффузии физически адсорбированного слоя по стенкам поры. [c.494]

Из (38) следует, что для численной оценки величины средней длины свободнвго пробега необходимо знать диаметр молекул, а. Для ряда веществ эта величина определялась экспериментально, путем направления потока паров металла через газ и измерения количества вещества, осаждаемого на различных расстояниях от источника паров. В ряде физических [c.32]

Несмотря на то, что принципиальная роль диаметра молекул в таких физических явлениях, как рассеяние потока частиц или вязкий поток газов, и установлена твердо, однако вывод точных соотношений вызывает значительные теоретические трудности. Основные затруднения связаны с отказом от упрощенной модели твердых сфер для молекул газа. Реальные молекулы газа являются сложными структурами и не являются обязательно сферическими. Между молекулами наблюдаются притягивающие п отталкивающие силы, которые зависят от расстояния. По-видимому, вместо представления молекул в виде твердых сфер строго определенного диаметра более реально следует их представлять как частицы, имеющие эффективное поперечное сечение столкновений, диаметр которого может меняться в зависимости от типа проводимого эксперимента. Дэшман ([21], стр. с>9) нровел сравнение диаметров эффективного поперечного сечения молекул, п лученных различными методами. Для широко распространенных газов Не, Н2, О2, N3, Аг, СН4, СОд и паров Н2О.диаметры эффективного поивречйого сечения лежали в области от 2 до 5 А. На рис. 5 для этих значений О приведены величины средних длин свободного пробега молекул при различных давлениях, полученные на основе уравнения (38). Поскольку диаметры молекул не сильно отличаются друг от друга, средние длины свободного пробега для всех наиболее распространенных газов лежат в [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология