Плазма изотермическая

Различают два вида плазмы изотермическую и газоразрядную. [c.12]

Процессы в разряде определяются концентрацией электронов, концентрацией нормальных и возбужденных атомов и распределением частиц по скоростям. Смесь частиц, находящуюся в газоразрядном промежутке, можно рассматривать как совокупность трех сортов частиц электронов, ионов и атомов они образуют так называемую плазму. Существует два типа плазмы изотермическая и неизотермическая. [c.20]

В зоне возбуждения вещество находится в плазменном состоянии. Плазму можно рассматривать как смесь газов электронного, ионного и атомного. Различают плазму изотермическую и неизотермическую. [c.48]

Из-за наличия больших сил взаимодействия между сильно полярными молекулами, уравнение состояния идеального газа неприменимо к полярным веществам (Н2О, ЫОг, 50а, и др.). Почему это не относится к изотермической плазме, хотя она полностью состоит из заряженных частиц [c.43]

В большинстве источников света для эмиссионного анализа плазма изотермическая. [c.49]

Возникновение плазмы. Изотермическая и неизотермическая плазма. При достаточно высокой температуре термически ионизованный газ приобретает все свойства плазмы. В этом случае при условии термического равновесия с окружающим миром предоставленная самой себе плазма не исчезает. Убыль заряженных частиц, происходящая путём их рекомбинации, пополняется за счёт новых актов ионизации. Созданная таким образом плазма находится в состоянии термодинамического равновесия. Средняя кинетическая энергия всех составляющих такую плазму разного рода частиц — положительных ионов, отрицательных ионов, электронов, нейтральных и возбуждённых частиц — одинаковы. Энергия чёрного излучения, имеющего место в такой плазме, соответствует той же температуре. Все процессы обмена энергией между частицами являются равновесными процессами. С такой изотермической плазмой мы имеем дело в атмосфере звёзд, обладающих очень высокой температурой. Изотермическую плазму можно рассматривать как особое состояние вещества, отличающееся от газообразного состояния распадом нейтральных частиц на положительные ионы и электроны. [c.489]

Если средние энергии частиц плазмы, независимо от их природы, одинаковы, то мы имеем дело с изотермической плазмой. Температура такой плазмы измеряется десятками и сотнями эВ, т. е. миллионами градусов Кельвина. Поэтому изотермическую плазму нередко называют горячей . [c.40]

Изотермическая плазма получается при высоких температурах, под влиянием которых имеет место термическая диссоциация атомов вещества, и может существовать неограниченно долго. Такой вид плазмы представляет собой вещество звезд, а также шаровых молний. Ионосфера Земли — это также особая разновидность плазмы однако в данном случае ионизация происходит под влиянием ультрафиолетового излучения Солнца. [c.12]

Изотермическая плазма играет исключительно важную роль в космических процессах. Три других агрегатных состояния вещества в космическом пространстве являются исключением. [c.12]

По способу образования различают два вида плазмы термическую и газоразрядную. Термическая (изотермическая плазма) возникает при нагревании газа до высоких температур, ири которых имеет место значительная его ионизация. В ней средняя кинетическая энергия различных частиц (электронов, ионов, атомов, молекул) одинакова, распределение частиц по скоростям подчиняется закону Максвелла. В термической плазме устанавливается равновесие между нейтральными частицами и продуктами их ионизации (ионами и электронами), которое подчиняется закону действия масс и другим термодинамическим соотношениям. [c.247]

Благодаря различию масс передача энергии от электронов к ионам и молекулам в разряде затруднена, так как согласно закону сохранения импульса при столкновении легкой и тяжелой частиц в кинетическую энергию переходит доля энергии, равная отношению масс этих частиц. Поэтому средняя энергия электронов обычно значительно больше средней энергии ионов. Если электроны и ионы распределены по анергиям по закону Максвелла, то их можно характеризовать электронной и ионной температурами. Электронная температура, в соответствии с вышесказанным, обычно значительно выше ионной температуры. Последняя, как правило, совпадает с молекулярной температурой из-за примерного равенства масс ионов и молекул. Плазма, характеризующаяся различными температурами, называется неизотермической. Если молекулярная и электронная температуры одинаковы, говорят об изотермической плазме. [c.305]

Сверхравновесные выходы можно получить и при изотермической плазме, применяя так называемый метод закалки. Если быстро пропустить газ через разряд с изотермической плазмой, то установится равновесная по отношению к температуре в зоне разряда, концентрация продукта. По выходе из зоны разряда газ быстро охлаждают. Тогда равновесие, соответствующее новой, более низкой температуре, не успевает установиться, и концентрация продукта остается сверхравновесной по отношению к этой, более низкой температуре. Равновесие, как говорят, кинетически заторможено. [c.306]

Перейдем к рассмотрению экспериментов. Нам уже известны свойства плазмы с точностью до порядка величины. При определении термодинамических свойств возможная точность расчета не выходит за пределы 2%. При расчетах коэффициентов переноса точность много хуже. Кроме того, чтобы избавиться от практически непреодолимых математических трудностей, мы ввели при расчетах довольно грубые допущения, обычно принимаемые и в других работах. Мы усредняли многие непостоянные величины, причем это делалось так, что оценить ошибки в конечных результатах невозможно. Возможна ошибка в 2 раза, хотя многие считают используемую нами теорию не такой уж плохой. В какой степени положение может быть исправлено экспериментом Если бы мы имели материал, способный работать при 20 000 К, то все эксперименты были бы чрезвычайно просты. Измерив градиент давления при изотермическом ламинарном течении плазмы в трубе, можно определить вязкость. Эксперименты по теплообмену позволили бы определить теплопроводность и электропроводность, измеряя другие параметры. Из-за отсутствия необходимых для этого высокотемпературных материалов мы воспользуемся другим методом, который, возможно, позволит нам использовать наш теоретический аппарат для предсказания результатов эксперимента. В этом методе в сущности нет ничего нового. Еще до постановки экспериментов по определению вязкости обычных жидкостей (например воды) была принята гипотеза о прямой пропорциональности величины касательных напряжений градиенту скорости. Затем на основании этой гипотезы была получена теоретическая формула, описывающая ламинарное течение в трубе. Совпадение полученных теоретических результатов с экспериментом позволило считать вязкость физической константой, имеющей вполне определенный смысл. Этим же путем следовало бы идти и в случае плазмы, но отсутствие подходящих конструкционных материалов не позволяет осуществить изотермические условия. Тем не менее мы попытаемся воспользоваться этим же методом, ставя простые эксперименты, результаты которых можно предсказать теоретически, а затем попытаемся скорректировать теорию. Оказывается, что лучше всего использовать обычную струю плазмы, получаемую в определенных условиях. В струе плазмы, вытекающей из сопла плазматрона, температура очень сильно изменяется и по длине и по сечению струи. Если же взять трубу и разместить электроды на ее торцах, то осевого градиента температуры быть не должно. Следовательно, задача из двумерной превращается в одномерную. Для получения стационарной дуги необходимо охлаждать стенки трубы водой, поддерживая их температуру постоянной. Для плазмы при атмосферном давлении трудно придумать эксперимент проще. Теперь надо решить, какое вещество использовать в качестве рабочего тела. Конечно, для наших целей не годятся воздух, вода и даже водород, так как в водородной плазме содержится слишком много компонент На, Н, Н+ и е . Если не удастся достигнуть локального равновесия, то необходимо рассматривать по крайней мере четыре независимые группы уравнений с соответствующим числом соотношений для скорости реакций. Лучше с этой точки зрения применить гелий при 6 83 [c.83]

Изотермическая плазма образуется под влиянием высоких температур (происходит термическая диссоциация атомов веществ). Изотермическая плазма устойчива, может существовать неограниченно долго. Она играет существенную роль в космических процессах. Из такого вида плазмы, например, состоят все звезды. Плазмой является шаровая молния. [c.15]

При дуговом разряде между электродами возникает изотермическая плазма, т. е. газовая фаза, находящаяся в ионизированном состоянии (термическая ионизация). [c.250]

В изотермической плазме с равными температурами электронов и ионов могут распространяться лишь электронные ленгмюров-ские колебания. Фазовая скорость ы/А таких волн велика по сравнению с тепловой скоростью электронов. Это означает, что оказывается относительно весьма малым число частиц, для которых выполнено условие эффекта Черенкова ы = и которые, как это следует иа формулы (55.13), лишь и могут взаимодействовать с плазменными колебаниями. Поэтому в случае изотермической плазмы вклад взаимодействия с волнами, описываемый интегралом столкновений (55.13), оказывается сравнительно очень малым [7, 8] (см. также [38]). [c.240]

Неравенство (62.22) совместно с (61.1) означает, что для почти изотермической плазмы напряженность магнитного поля заключена в пределах [c.287]

Полученные дважды логарифмические выражения полностью определяют поперечную частоту столкновений лишь в случае изотермической плазмы. Для неизотермической плазмы в условиях, когда температура электронов превышает температуру ионов, необходимо знать выражение 2. После интегрирования с логарифмической точностью из формулы (64.15) получаем [18,19] [c.300]

Для равновесного максвелловского распределения частиц изотермической плазмы формула (ПЛ1.13) дает результат теории тепло-пых флуктуаций 121 [c.311]

Плазма может быть изотермической и неизотермической. В изотермической плазме электроны и ионы находятся в термодинамическом равновесии. Таково состояние плазмы, возникающей при высоких температурах газа, например, в атмосфере звезд, а также в электрической дуге при высоких давлениях и в канале искрового разряда. В неизотермической плазме, ввиду затрудненности обмена энергии при соударениях электронов с молекулами и ионами, средняя энергия электронов значительно превышает среднюю энергию ионов и молекул газа. Допуская максвелловское распределение скоростей электронов, ожно говорить об их температуре электронная температура). Различие в энергии электронов и ионов таково, что если в положительном столбе тлеющего разряда газ, т. е. молекулы и ионы, имеет температуру порядка нескольких сотен градусов Цельсия, то электронная температура является величиной порядка тысяч и десятков тысяч градусов и более. [c.352]

Состояние газа в дуговом разряде обычно соответствует состоянию изотермической плазмы. Благодаря высокой температуре газ.а и высокой [c.353]

Состояние газа в дуговом разряде обычно соответствует состоянию изотермической плазмы. Благодаря высокой температуре газа и высокой <- Электронной температуре , достигающей нескольких тысяч градусов большой плотности тока и обычно высокому давлению в дуге преобладают химические процессы, характерные для высоких температур, в частности процессы высокотемпературного крекинга и эндотермические процессы. [c.444]

Плазма, находящаяся в термодинамическом равновесии, называется изотермической. [c.49]

Как правило, атомы вещества электродов имеют меньшую энергию ионизации, чем газы, поэтому увеличение концентрации вещества электродов в газоразрядном промежутке приводит к увеличению числа свободных зарядов в нем. При больших плотностях газа (нормальном давлении) и большом токе в результате упругих столкновений устанавливается равенство температур всех частиц— плазма становится изотермической или близкой к этому, разогреваясь до высоких температур — порядка тысяч и десятков тысяч градусов. [c.59]

Источником энергии в разряде является электрическое поле, сообщающее ускорение в первую очередь свободным электронам, которые передают свою энергию молекулам газа посредством упругих и неупругих ударов. В результате неупругих ударов происходит возбуждение и ионизация молекул, а также диссоциация их на свободные ради1 алы или атомы. Принципиально любая нз этих частиц, т. е. возбужденная молекула, ион и свободный радикал, могут являться химически активной частицей, участвующей в первичном элементарном акте. За первичным актом могут последовать, в зависимости от условий, различные вторичные реакции, причем последние могут развиваться не только в самой плазме разряда, но и на стенках разрядной трубки. Таким образом, весьма сложная задача изучения механизма реакций в разряде сводится, во-первых, к выяснению природы первично активной химической частицы и характера первичного элементарного акта и, во-вторых, к изучению возможных вторичных реакций. Следует иметь в виду, что плазма разряда может быть изотермической и неизотермической. В изотермической плазме температуры электронного и [c.250]

Плазма может быть изотермической и неизотермической. В изотермической плазме электроны и ионы находятся в термодинамическом равновесии. В неизотермической плазме, ввиду затрудненности обмепа энергии при соударениях электронов с молекулами и ионами, средняя энергия электронов значительно превышает среднюю энергию ионов л молекул газа. Допуская максвелловское распределение скоростей электронов, можно говорить об их температуре (электронная температура). Если в положительном столбе тлеющего разряда газ, т. е. молекулы и ионы, имеет темгсературу порядка нескольких сотен градусов Цельсия, то электронная температура является величиной порядка тысяч и десятков тысяч градусов. [c.178]

При газификации в стационарном слое кускового угля степень превращения реагентов СО2 и Н2О не превышает 35 —40 %, прэтому для интенсификации процесса газификации необходимо процесс восстановления СО2 и Н2О вести в условиях, близких к равновесию. В изотермических условиях при 1200—1300°С равновесие реакции СО2 и Н2О с углеродом устанавливается за 0,5—1 с. Целесообразно при газификации дополнительно подводить тепло в восстановительную зону газогенераторов, например тепло атомных реакторов, низкотемпературной плазмы, электромагнитных полей высокой частоты. [c.210]

Для изотермической плазмы согласно таблице влияние взаимодействия с ионно-звуковыми волнами приводит лишь к пренебре- [c.250]

Формула (64.19) соответствует полученной Беляевым [II для изотермической плазмы. В этом случае взаимодействие частиц при всех прицельных параметрах соударений от электронного гироскопического радиуса до дебаевского ограничено временем свободного выхода иона из области взаимодействия, поскольку при этом радиус кривизны траектории иона в магнитном поле велик по сравнению с размером области взаимодействия. Отстальные из приведенных здесь выражений были получены Голантом [9] и Алиевым и Шистером (101. [c.296]

Характер протекающих в электрическом разряде химических процессов зависит от формы и физических параметров разряда. В первую очередь он определяется давлением и свойствами плазмы — ее изотермичностью или неизотермичностью. При малых давлениях- и неизотермической плазме (тлеющий разряд) проходят главным образом процессы расщсплсния исходных веществ, их крекинг с образованием атомов и радикалов. Повы-щение давления, как правило, приводит к почти изотермической плазме с большими молекулярными температурами (дуги). Для этой формы разряда также характерно крекирующее действие, причем в этом случае оно в основном сводится к термическому крекингу. [c.76]

Под изотермической подразумевается плазма, находящаяся в состоянии, близком к тepмoдинa п чe кoмy равновесию. Она характеризуется определенной температурой Т, которая определяет степень ионизации вещества плазмы (концентрации ионов и электронов), распределение частиц по скоростям и распределение возбужденных частиц по энергетическим уровням. Эти распределения могут быть соответственно найдены по известным статистическим законам Саха, Максвелла и Больцмана, причем в них будет фигурировать одна и та же температура Т. [c.20]

Средняя кинетическая энергия электронов, ионов и атомов одинакова и, следовательно, температура электронного газа совпадает с температурой самого газа. Такое равновесие может наступить при относительно больших давлениях, при которых наблюдается большое число соударений в единицу времени и происходит интенсивный обмен энергией. Примером изотермической плазмы являются дуга и искра при атмосферном давлении. Но даже при атмосферном давлении не всегда устанавливается термодинамическое равновесие, в частности оно отсутствует в дугах, горяших в ипертпых газах 1. [c.21]

Электронная температура падает с ростом давления, так как уменьшается длина свободного пробега. Это приводит к увеличению энергии, отдаваемой электроном при столкновениях, и электрон до столкновения с атомом не успевает накопить большую энергию. При высоких дяплениях электроны движутся медленно. С увеличением давления электронная температура приближается к температуре газа и может с ней совпасть (изотермическая плазма). [c.23]

Концентрация возбужденных атомов и ионов в изотермической плазме. В изотермической плазме благодаря частым и разнообразным соударениям мелсду частицами одновременно могут находиться невозбужденные и возбужденные атомы, одно-, двух- и даже трехзарядные ионы одного и того же элемента. Наряду с максвелловским расиределеппем частиц по скоростям устанавливается равновесное распределение атомов и ионов по возбужденным и нормальным уровням. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология