Диффузия по импульсу и энергии

В основе теории пограничного слоя лежит допущение, что толщины 5, 5. , и бд малы по сравнению с характерным размером тела /д. Оценки показывают, что это условие выполняется при больших числах Ке, Ре и Ре ,. Тогда молекулярные переносы импульса, энергии и вещества существенны только в пограничном слое, а за его пределами ими можно пренебречь. Часто приближением теории пограничного слоя называют такой способ изучения явлений переноса, когда пренебрегают продольными диффузиями импульса, энергии и вещества и считают, что процессы переноса осуществляются только в поперечном направлении (в направлении, перпендикулярном к поверхности тела или межфазной границе). [c.386]

Частные случаи общего дифференциального уравнения переноса (4.0), отражают линейные законы переноса импульса (Навье-Стокса для вязкой жидкости), массы (Фика для диффузии) и энергии (Фурье). Ко.эффициенты пропорциональности в этих уравнениях известны как динамический [c.150]

Аналоговое моделирование основано на аналогиях, существующих в описании некоторых фильтрационных процессов с другими физическими явлениями (диффузией, процессом переноса тепла, электрического тока и т.д.). Основная причина существования аналогий-это однотипность уравнений, описывающих физические процессы различной природы. Аналогия устанавливается на основании того факта, что характеристические уравнения (например, закон Дарси и закон Ома) выражают одни и те же принципы сохранения (массы, импульса, энергии, электричества и т.п.), лежащие в основе многих физических явлений. Существующие аналогии позволяют разрабатывать аналоговые модели. [c.376]

Это соотношение можно теперь использовать для описания переноса в идеальных газах импульса, энергии и массы, что определяет соответственно коэффициенты вязкости, теплопроводности и диффузии. [c.58]

Благодаря тепловому движению частицы, характеризуемые различными признаками (химической природой, импульсом, энергией, массой), перемешиваются. Поэтому по принципу Ле-Шателье—Брауна в системе частиц, выведенной из состояния термодинамического равновесия, самопроизвольно протекают процессы молекулярного переноса в направлении к восстановлению равновесия. В конечном счете эти процессы можно представить как разновидности диффузии частиц, отличающихся различными признаками. Поэтому обобщенно кинетический закон переноса можно представить элементарным уравнением [c.30]

Знак минус поставлен потому, что импульс переносится в области с меньшей концентрацией импульса (скоростью). Кинематическая вязкость играет роль коэффициента диффузии импульса. Уравнения, в которых плотность потока приравнивается градиенту концентрации, умноженному на коэффициент диффузии , часто называются феноменологическими. Они представляют собой эмпирическое правило установления закономерностей наблюдаемых явлений. Аналогичные уравнения могут быть написаны для потоков массы, энергии, количества электричества и других величин. [c.73]

Молекулярно-кинетическая теория также позволяет делать предсказания относительно диффузии, вязкости и теплопроводности газов, т.е. так называемых транспортных свойств, проявляющихся в явлениях переноса. Каждое из этих явлений может условно рассматриваться как диффузия (перенос) некоторого. молекулярного свойства в направлении его градиента. При диффузии газа происходит перенос его массы от областей с высокими концентрациями к областям с низкими концентрациями, т.е. в направлении, обратном градиенту концентрации. Вязкость газов или жидкостей (иногда их обобщенно называют флюидами) обусловлена диффузией молекул из медленно движущихся слоев в быстро движущиеся слои флюида (и их торможением) и одновременной диффузией быстро движущихся молекул в медленно движущиеся слои (и их ускорением). При этом происходит перенос механического импульса в направлении, противоположном градиенту скорости движения флюида. Теплопроводность представляет собой результат проникновения молекул с большими скоростями беспорядочного движения в области с малыми скоростями беспорядочного движения молекул. Ее можно описывать как перенос кинетической энергии в направлении, противоположном градиенту температуры. Во всех трех случаях молекулярно-кинетическая теория позволяет установить коэффициент диффузии соответствующего свойства и дает наилучшие результаты при низких давлениях газа и высоких температурах. Именно эти условия лучше всего соответствуют возможности применения простого уравнения состояния идеального газа. [c.150]

В моделях К-типа численно интегрируются по двум или трем измерениям уравнения сохранения массы, импульса или энергии. Перенос массы обусловлен турбулентной диффузией и пропорционален разности концентраций. [c.121]

Необходимо сделать ряд предварительных замечаний по поводу физических механизмов переноса энергии, массы и импульса. Эти замечания помогут читателю более отчетливо уяснить концепцию теплопроводности, диффузии, конвекции и излучения. [c.70]

В литературе для одного и того же вещества можно встретить оценку величин заполнений в разных работах по одному из уравнении (1.5) — (1.7). Необходимо подчеркнуть, что в общем случае заполнения, определенные по этим соотношениям, далеко не эквивалентны. Они будут количественно совпадать лишь для адсорбции, отвечающей следующим условиям на электроде адсорбируются частицы одного состава независимо от заполнения частица занимает одинаковое число мест и на ее окисление затрачивается одинаковое число электронов при предельной адсорбции органического вещества происходит полное вытеснение Наде. В действительности от такой модели всегда наблюдаются отклонения, часто значительные. Отметим также, что успешное применение метода адсорбционного вытеснения водорода требует, чтобы уменьшение количества Наде не было связано со снижением его энергии связи с металлом при адсорбции органического вещества и чтобы за время импульса можно было пренебречь процессами адсорбции — десорбции органического вещества и диффузией атомов водорода в металл. [c.15]

Все перечисленные явления — диффузия, электрофорез, седиментация— объединяются общим понятием процессы переноса вещества. Помимо этого в химических системах приходится иметь дело с другими процессами переноса. Перенос энергии теплового движения из области с более высокой в область с более низкой температурой — теплопроводность, или, в более широком смысле, теплопередача — приводит к выравниванию температуры в системе. При механическом воздействии на некоторый слой жидкости или газа, например при действии лопасти вращающейся мешалки, молекулам слоя сообщается дополнительный импульс, приводящий слой в движение. Этот импульс частично переносится к молекулам прилегающих слоев, увлекая их вслед за начавшим перемещаться слоем. Перенос импульса к молекулам жидкости или газа в направлении, перпендикулярном направлению перемещения, обусловливает наличие у них вязкости (см. 8.2). [c.323]

Неупругие столкновения возможны между молекулами, обладающими внутренними степенями свободы. При этих столкновениях кинетическая энергия уже не сохраняется, тогда как количество массы и импульса сохраняется. Поэтому вязкость и диффузия несущественно зависят от наличия внутренних степеней свободы и теория одноатомных газов может успешно применяться и к многоатомным молекулам, если молекулы не слишком отличаются от сферических. [c.140]

В этой статье я хочу показать, что методы, предложенные Гиббсом для статической межфазной поверхности, можно распространить на движущиеся межфазные поверхности. При этом неизбежно вводятся новые макроскопические свойства двухфазной системы. Например, статическая объемная жидкость может быть термодинамически описана такими свойствами, как плотность, гидростатическое давление, внутренняя энергия и т. д. Но если жидкость движется, мы должны ввести также параметры, которые описывали бы скорости переноса массы, импульса и энергии. Они появляются в теории объемных жидкостей как коэффициенты диффузии, вязкости и теплопроводности. Подобным же образом, если наша система состоит из двух жидких фаз, можно ожидать, что у переносов массы, импульса и энергии в окрестности границы фаз появятся особенности, суть которых нельзя предсказать, зная коэффициенты переноса, справедливые только внутри объемных фаз. [c.41]

Феноменологические соотношения, определенные в подразделе 1.1, играют важную роль в термодинамике необратимых процессов. Общую основу макроскопического описания необратимых процессов составляет неравновесная термодинамика, которая строится как теория сплошной среды и параметры которой, в отличие от равновесной термодинамики, являются функциями пространственных координат и времени. Центральное место в неравновесной термодинамике играет уравнение баланса энтропии [10]. Это уравнение выражает тот факт, что энтропия некоторого элемента объема сплошной среды изменяется со временем за счет потока энтропии в рассматриваемый объем извне и за счет положительного источника энтропии, обусловленного необходимыми процессами внутри объема. При обратимых процессах источники энтропии отсутствуют. В этом состоит локальная формулировка второго закона термодинамики. Поэтому основной задачей в теории необратимых процессов является получение выражения для источника энтропии. Для этого необходимо использовать законы сохранения массы, количества движения и энергии в дифференциальной форме, полученные в разделе 1. В уравнения сохранения входят потоки диффузии, тепла и тензор напряжений, которые характеризуют перенос массы, энергии и импульса. Важную роль играет термодинамическое уравнение Гиббса (5.49), которое связывает скорость изменения энтропии со скоростями изменения энергии и состава смеси. Оказывается, что выражение для интенсивности источника энтропии представляет собой сумму членов, каждый из которых является произведением потока, характеризующего необратимый процесс, и величины, называемой термодинамической силой. Термодинамическая сила связана с неоднородностью системы или с отклонением параметра от его равновесного значения. Потоки, в свою очередь, в первом приближении линейно зависят от термодинамических сил в соответствии с феноменологическими соотношениями. Эти линейные законы отражают зависимость потока от всех термодинамических сил, т. е. учитывают перекрестные эффекты. Так, поток вещества зависит не только от градиента концентрации, но и от градиентов давления, температуры, электрического потенциала и т. д. Неравновесная термодинамика ограничивается в основном изучением линейных феноменологических соотношений. [c.83]

Явления диффузии, вязкости и теплопроводности физически подобны, так как все они представляют собой перенос некоторых физических величин через газ или жидкость. Концентрационная диффузия есть перенос массы из одной области в другую вследствие наличия градиента концентрации, вязкость есть перенос импульса вследствие наличия градиента скорости теплопроводность есть перенос тепловой энергии Б результате наличия градиента температуры. Простейшая кинетическая теория, используя ряд допущений, дает выражения для определения основной зависимости коэффициентов переноса от температуры и давления, а также от массы и размеров молекул газа. Коэффициент обычной диффузии численно равен плотности потока молекул вида I вследствие единичного градиента плотности частиц коэффициент вязкости численно равен плотности потока г/-компоненты импульса, создаваемого единичным градиентом 1/-компоненты скорости коэффициент теплопроводности численно равен плотности потока энергии, вызванного единичным градиентом температуры. [c.23]

Газодинамическая и диффузионная задачи для одиночной ГЦ, как правило, решаются раздельно. Этот подход часто называют изотопным приближением. В этом случае на первом этапе решаются газодинамические уравнения однородной среды. На втором этапе при известных газодинамических параметрах течения система уравнений конвективной диффузии решается относительно концентраций. Переход от рассмотрения уравнений газодинамики многокомпонентной смеси к уравнениям однородной среды в изотопном приближении приводит к исключению из уравнения энергии члена, определяющего суммарный перенос внутренних энергий компонент смеси диффузионными потоками, а в уравнении импульса — члена, характеризующего суммарный перенос количества движения диффузионными потоками отдельных компонент. Оценки показывают, что расщепление общей задачи разделения на газодинамическую и собственно сепарационную справедливо, если выполняются соотношения АМ М и и V (и — диффузионные скорости компонент смеси, V — скорость циркуляции). Первое соотношение хорошо выполняется для изотопов больших и средних масс и нарушается для изотопов малых масс и неизотопных смесей. Второе соотношение является основным условием эффективного разделения в центрифуге, т. е. недопущения перемешивания. [c.200]

Определение коэффициентов диффузии с помощью -активных веществ. Как известно, -частицы, испускаемые радиоактивными ядрами, обладают непрерывным энергетическим спектром. Комбинация ряда факторов — непрерывного распределения -частиц по энергиям, рассеяния и торможения электронов в веществе — приводит к тому, что ослабление потока -частиц, идущих более или менее широким пучком от источника к детектору излучения (например, счетчику импульсов), носит характер, близкий к экспоненциальному закону. Измеренная активность I экспоненциально уменьшается с толщиной фильтра [c.736]

Подсчитаем величину импульса напряжения, вызываемого попаданием в счетчик а-частицы с энергией 5 Мэв. Если положить, что такая а-частица создает в рабочем объеме счетчика приблизительно 10 пар ионов, принять С=10 пф и пренебречь влиянием процессов диффузии и рекомбинации, т. е. считать, что все первичные ионы собираются на электродах, то, , Ю -1,6-10-19, [c.53]

Обычно процессами переноса называют релаксационные процессы, в которых устанавливается равновесие в пространственно неоднородных системах. К процессам переноса относится, например, теплопроводность, которая выравнивает температуры в неоднородно нагретом теле. При этом происходит перенос энергии от горячих областей к холодным, что и объясняет название — процесс переноса. Из общего курса физики известны другие процессы переноса вязкость — перенос импульса, диффузия — перенос массы. [c.222]

Для описания неравновесных процессов в жидкостях одночастичная ф-ция распределения ф1 не раскрывает специфики явлений и требуется рассмотрение двухчастичной ф-ции распределения <р2- Однако для достаточно медленных процессов и в случаях, когда масштабы пространств, неоднородностей значительно меньше масштаба корреляции между частицами жидкости, можно использовать локально равновесную одночастичную ф-цию распределения с т-рой, хим. потенциалами и гидродинамич. скоростью, к-рые соответствуют рассматриваемому малому объему жидкости. К ней можно найти поправку, пропорциональную градиентам т-ры, гидродинамич. скорости и хим. потенциалам компонентов, и вычислить потоки импульсов, энергии и в-ва, а также обосновать ур-ния Навье-Стокса, теплопроводности и диффузии.,В зтом случае коэф. переноса оказываются пропорциональными пространственно-временньа< корреляц. ф-циям потоков энергии, импульса и в-ва каждого компонента. [c.420]

Попытка найти строгое аналитическое решение наталкивается на непреодолимые трудности. Вместе с тем для ряда практически важных задач получено хорошее приближение. Так, С. С. Кутате-ладзе и А. И. Леонтьев [5.12] провели теоретический анализ процесса, в котором применили приближенные методы расчета трепня, тепло- и массообмена, основанные на использовании интегральных соотношении импульсов, энергии и диффузии. [c.244]

Понятие явление переноса объединяет процессы, в которых происходит передача импульса, энергии или массы от одних частей неоднородной материальной системы к другим. (Обычно принимают, что система однофазна, но неоднородна по свойствам.) При вязком течении происходит передача импульса от одних областей материальной системы к другим, если эти области содержат частицы с разными импульсами передача энергии происходит в процессе теплопроводности между областями системы с разной термической энергией при наличии областей с разным химичеоиим потенциалом (это различие, как правило, возникает вследствие разности концентраций) осуществляется перенос массы в результате диффузии, переносом массы сопровождается также процесс электропроводности между областями с разным химическим потенциалом. Явления переноса наблюдаются при любом агрегатном состоянии вещества, однако скорости этих процессов особенно велики в жидкой и газообразной фазах. В электрохимии явления переноса также занимают существенное место, поскольку почти все электрохимические процессы сопровождаются переносом массы и электрического заряда. Знание общих закономерностей явлений переноса необходимо при изучении конкретных процессов. [c.13]

Мюллера О —VВ области напряжений О — амплитуда импульса тока возрастает пропорционально напряжению, так как с ростом напряжения снижается вероятность рекомбинации образующихся ионов или диффузии их из электрического поля. В области напряжений —11 все образующиеся ионы достигают электродов, процессы рекомбинации и диффузии практически отсутствуют. Эта область является областью работы ионизационной камеры. При напряжениях больше начинается вторичная ионизация газа, в процессе которой первично образовавшиеся ионы настолько ускоряются приложенным силовым полем, что сами вызывают образование вторичных ионных пар. Вторичная ионизация молекул газа в рабочей области пропорционального счетчика зависит от вида и энергии излучения. При напряжениях больше фактор вторичной ионизации лишь относительно пропорционален энергии и при напряжении U уже не зависит от вида и энергии излучения. Напряжение Иц называют гейгеровским порогом, между напряжениями расположена область работы счетчика Гейге- [c.307]

В настоящее время основной путь решения задач совместного тепло- и массообмена состоит в использовании аналогий, существующих в процессах переноса массы, энергии и импульса. Приведенные выше частные условия реализации процессов тепло- и массообмена позволяют устанавливать существование тех или иных аналогий. Так, например, в случае а уравнеиия диффузии (2.262) и энергии (2.263а) или (2.2636) аналогичны, причем сама структура уравнения энергии ничем не отличается от случая чистого теплообмена в однокомпонентиой среде. В случае б имеется аналогия между уравнениями диффузии, энергии и движения. В неподвижных средах (случаи в и г ) существует аналогия между теплопроводностью и диффузией. Поэтому при наличии аналогии граничных условий на межфазной поверхности для массо-н теплообмена (см. 2.18) существует широкая аналогия между явлениями тепло- и массообмена, которая позволяет решать множество практических задач совместного тепломассообмена на основе известных зависимостей для чистого теплообмена (см. 2.19). [c.210]

МАКРОКИНЕТИКА (от греч. такгоз-большой и кшё-икоз-приводящий в движение), изучает кинетич. закономерности хим. р-ций, к-рые сопровождаются одновременно протекающими в системе процессами переноса в-ва, энергии, электрич. заряда, импульса. В более узком понимании задачей М. является изучение влияния на скорость хим. р-ций массо- и теплопереноса. Диффузия часто существенно сказывается на протекании хим. р-ции, особенно в тех случаях, когда реагенты находятся в разных фазах (системы газ жидкость, газ твердое тело) или превращ. возможно [c.631]

Характерные иростраиственные масштабы и времена. Для состав тения ур-ний материального баланса наблюдаемый в системе сложный процесс представляют состоящим из отдельных стадий, каждая из к-рых связана с изменением в пространстве и времени по определенному закону одного или неск параметров ф Это-хим р-ции, рассматриваемые с учетом принято] о механизма, процессы переноса, фазовые превращения Стадии м б последовательными и параллельными Напр, последоват стадиями являются перенос к -л компонента к зоне р-ции и его хим превращ в этой зоне Перенос в-ва, осуществляемый по разным механизмам, напр мол диффузия и конвекция,- параллельные стадии Каждая из стадий переноса ответственна за обмен в-вом, энергией и (нли) импульсом на нек-ром характерном пространственном масштабе к-рый является мет-рич характеристикой области ее протекания С каждой из стадий связано характерное время за к-рое изменение параметра ф в ходе -й стадии (при условии заморо-женности всех остальных стадий) становится сравнимым по порядку величины с макс изменением этого параметра в результате рассматриваемой стадии Если стадия является процессом релаксац типа т е внешние (граничные) условия допускают существование единств предельного равновес ного или стационарного состояния, к к-рому стремится система, наз временем релаксации [c.632]

В газах Р. обусловлена обменом энергией и кол-вом движения при столкновениях частиц, а время Р. определяется временем своб. пробега (среднее время между двумя последоват. столкновениями молекул) и эффективностью обмена энергией между всеми степенями свободы сталки-ваюищхся частиц. В одноатомных газах выделяют этап быстрой Р., когда за короткий период времени порядка времени столкновения молекул начальное (сильно неравновесное) состояние хаотизируется настолько, что для его описания достаточно знать, как изменяется во времени распределение по координатам и импульсам всего одной частицы (т.наз. одночастичная ф-ция распределения). На втором этапе Р. за время порядка времени своб. пробега в результате всего неск. столкновений в макроскопически малых объемах, движущихся со средней скоростью переноса массы (массовая скорость), устанавливается локальное термодинамич. равновесие. Оно характеризуется параметрами состояния (т-рой, хим. потенциалом и др.), к-рые зависят от пространств, координат и времени и медленно стремятся к равновесным значениям в результате боль-щого числа столкновений (процессы теплопроводности, диффузии, вязкости и т.п.). Время Р. зависит от размера системы и велико в сравнении со средним временем своб. пробега. [c.236]

Данный подход реализуется при исследовании процессов в газовых смесях, в многоатомных газах с учетом внутр. степеней свободы молекул (колебат., вращат. и т.д.), в плотных газах, при изучении влияния стенок сосудов на распределения молекул газа в приповерхностной области и мн. др. задачах. Анализ решений кинетич. ур-ния Больцмана позволяет обосновать область применимости условия локального термодинамич. равновесия и определить вклады в поток, обусловленные неравновесностью потока. Неравновесный поток импульса дает сдвиговую вязкость для газов с внутр. степенями свободы молекул он дополнительно содержит член, обусловленный объемной вязкостью. Плотность потока энергии пропорциональна градиенту т-ры (обычная теплопроводность), а в случае смеси газов она содержит член, пропорциональный градиенту концентраций (эффект Дюфура). Поток в-ва в смеси газов содержит член, пропорциональный градиенту концентрации (обычная диффузия), и член, пропорциональный градиенту т-ры (термодиффузия). Физ. кинетика дает для этих коэф. пропорциональности выражения через эффективные сечения столкновения, следовательно через потенциалы межмол. взаимодействий. Коэф. переноса удоалетворяют принципу симметрии, выражающему симметрию ур-ний механики относительно изменения знака времени (теорема Онсагера). [c.420]

Диффузионный поток и поток импульса в этой теории тесно связаны между собой. Для перескока молекулы в вакансию требуется тепловое возбуждение. Отношение числа возбужденных молекул к невозбужденным определяется множителем Больцмана рд дд — свободная энергия возбуждения. Отсюда появляются экспоненциальные зависимости коэффициентов самодиффузии и вязкости от температуры среды. На рис. 54 сплошной линией представлена зависимость коэффициента самодиффузии воды от температуры, измененная по Т-метке (диффузия НТО в Н2О (Уанг, 1965), и текучесть воды (Стокс н Миллс, 1965) 1/т1, нормированная к значе 1ию О в точке Т = 0°С. Как видно из рис. 54, такой подход обоснован лишь в первом приближении. [c.124]

Отметим еще одну важную деталь, появившуюся с развитием метода статического реактора. В классическом варианте метода импульсному фотолизу подвергалась вся газовая смесь в реакторе и требовалась большая энергия фотолизирующего импульса. Однако лазерные методы обладают пространственным разрешением, т. е. с их помощью можно фотолизировать и регистрировать частицы в локальном малом о еме. Это приводит к возможности использования фотоимпульсов меньшей энергии, т. е. к созданию активных центров в более мягких условиях. При использовании спектроскопии с пространственным разрешением необходимо создавать условия, при которых можно было бы пренебречь процессами диффузии. [c.108]

Первоначально ДЭЗ применяли при постоянном напряжении питания иа потенциальном электроде. Затем для сбрра электронов стали применять короткие импульсы потенциала с более длительными интервалами между ними. Потенциалов о амплитудой 50 В и длительностью 0,5 мкс бывает обычно достаточно, чтобы собрать все присутствующие в детекторе электроны, и недостаточно, чтобы начался сбор отрицательных ионов на аноде. При интервале между импульсами длительностью около 100 мкс теряется не более 5% электронов, выделенных источником излучения, за счет рекомбинации и диффузии к стенкам детектора. Чтобы стандартизировать распределение электронов было предложено термализовать их, для чего включать электрическое поле только на короткое время (1 мкс). За это время все электроны успевают собраться на коллекторе и процессы прилипания электронов к молекулам идут в отсутствие электрического поля, т. е. когда электроны имеют, как и молекулы газа, практически тепловую энергию. [c.171]

В этой главе рассматриваются компоненты мембран клетки, регулирующие и обеспечивающие транспорт ионов, особенно Na+ и К+ (рис. 6.1). Подобные мембранные системы, расходуя метаболическую энергию клетки, могут перекачивать ионы из менее концентрированного в более концентрированный раствор (активный транспорт, ионный насос). В результате теплового движения и под действием электрохимического потенциала ионные токи л-югут менять направление без потребления метаболической энергии (пассивный транспорт). Для проведения нервного импульса энергетически необходимы оба процесса — активный транспорт ионов против градиента концентрации (как бы в гору) и пассивная диффузия по градиенту (как бы с горы). Таким образом, чтобы поддерживать ионный баланс, пассивные ионные токи должны компенсироваться активным транспортом. Здесь рассматривается только пассивный ионный транспорт активный транспорт и его Na+, К+-насос, движущей силой которого является энергия, высвобождаемая в результате гидролиза АТР (Na, К-зависимая АТРаза, или Na+, К -насос),. обсуждаются в гл. 7. Такое подразделение уже указывает на то, что в процессе принимают участие биохимически различные структуры. Существует несколько доказательств в пользу этого. [c.130]

В гл. 6 рассматривались натриевые и калиевые каналы, регулирующие пассивный ток ионов во время потенциала действия (рис. 7.1). Однако еще одна функция аксональной мембраны связана с проведением нервных импульсов — активный транспорт ионов. Если бы вход ионов натрия в клетку сопровождался только выходом ионов калия, градиент концентрации между обеими сторонами клетки вскоре исчез. Пассивное проникновение ионов Na+ через мембрану в состоянии покоя приводит к тому же эффекту, поэтому входящие ионы натрия должны вновь выводиться наружу, а диффундирующие снаружи ионы К+ должны направляться внутрь аксона. Естественно, что для этого должна расходоваться энергия, поскольку указанный процесс осуществляется против градиента концентрации. Именно этой цели и служат ионные насосы, содержащиеся в мембране аксона благодаря метаболической энергии, накопленной в АТР, они осуществляют активный транспорт ионов для поддержания мембранного потенциала. Направление движения иона и направления градиентов схематически изображены на рис. 7.2. Ходжкин и Кейнес [1] исследовали активный транспорт ионов Na+ через мембрану нерва. Они показали, что поток радиоактивных ионов Na+ из клетки ингибируется 2,4-динитрофенолом (рис. 7.3, а), который блокирует синтез АТР. В ходе дальнейших экспериментов Ходжкин и Кейнес установили, что транспорт Na+ обеспечивается при участии ферментов (рис. 7.3,6). Охлаждение клетки до 9,8 °С (или до 0,5 °С) явно замедляло выход ионов натрия, хотя известно, что пассивная диффузия Na+ не столь сильно зависит от температуры. [c.167]

Особый интерес представляет механическая активация твердых тел и реакций с их участием, так как установлено, что часть механической энергии, подведенной к твердому телу во время активации, усваивается им в виде новой поверхности, линейных и точечных дефектов. Кроме того, известно, что химические свойства кристаллов определяются наличием в них дефектов, их природой и концентрацией. С помощью механической активации удается использовать в химии ряд физических явлений, происходящих в твердьгх телах при больших скоростях деформации. К ним относятся изменение структуры твердьгх тел ускорение процессов диффузии при пластической деформации образование активных центров на свежеобразованной поверхности возникновение импульсов высоких локальных температур и давлений и т. д. Впервые к использованию этих эффектов в химии подошли исследователи, изучавшие влияние ударных волн и высоких давлений со сдвиговыми деформациями на свойства твердых тел. Однако указанные эффекты можно получить и с использованием измельчительного оборудования, что с практической точки зрения более целесообразно и осуществимо, особенно для непрерывных процессов. В результате совершенствования этого оборудования появились аппараты с высокой интенсивностью подвода энергии, и роль этих эффектов при измельчении сильно возросла. [c.803]

ПЕРЕНОСА ПРОЦЕССЫ (кинетич. процессы), необратимые процессы, в результате к-рых в системе происходит пространств, перенос импульса, массы, энергии или др. субстанции. М. б. следствием макроскопич. движения среды (конвективный перенос) или хаотич. молекулярного движения (молекулярный перенос, напр, выравнивание конц. в-ва вследствие молекулярной диффузии). Структура общего дифференц. ур-ния переноса [c.431]

Диффузия электронов в электрическом поле не может быть рассмотрена здесь количественно, так как анализ этого вопроса достаточно сложен. Нетрудно видеть, что средняя скорость дрейфа электронов, обусловленная градиентом концентрации и электрическим полем, не может быть получена просто совместным решением уравнений (4.4) и (5.1), так как электроны имеют среднюю энергию (или температуру), значительно превышающую среднюю энергию молекул газа. Кроме того, во многих случаях неясно, является ли распределзние скоростей максвелловским и представляет ли собой это распределение xopooiee приближение. Далее, следует иметь в виду, как показано в главе 4, что распределение по энергиям зависит не только от природы газа, но и от численного значения поля (Xjp). Не следует также пользоваться зависимостями, полученными в предположении, что при столкновении не происходит передачи импульса и энергии формальные решения часто имеют простой вид, но, к сожалению, они не являются даже приблизительно правильными. [c.150]

В первых двух разделах излагаются основные принципы и гипотезы, лежащие в основе рассматриваемого метода. К их числу следует прежде всего отнести идеи Боголюбова о сокращении описания неравновесных состояний макросистем. Анализируются такие важные понятия, как секулярная величина, локальноравновесный ансамбль, частотная матрица и функция памяти. В разделе 5.2 осуществляется вывод общей системы уравнений, описывающих закономерности изменения во времени секулярных величин, характеризующих рассматриваемую неравновесную макросистему. В разделах 5.3 и 5.4 приведены примеры использования этой системы при исследовании процессов переноса массы, импульса и энергии в однофазной однокомпонентной и двухкомпонентной смесях. Традиционные уравнения, используемые при исследовании указанных процессов, могут быть получены из общей системы уравнений для секулярных величин с учетом ряда упрощающих предположений. Принципиально важным является то обстоятельство, что в рамках излагаемого метода удается не только вывести замкнутую систему уравнений для секулярных величин, но и получить явные выражения для коэффициентов, входящих в эти уравнения, например коэффициентов вязкости, диффузии. [c.224]