Перенос энергии однородных газах

ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ОДНОРОДНОГО ГАЗА [c.333]

Газ будет находиться в равновесии (в отсутствие внешних полей) при однородном распределении вещества и одинаковом давлении, составе и температуре во всем объема газа. Когда в результате некоторого внешнего воздействия любое из этих условий нарушается, то в газе возникают градиенты, создающие направленные потоки, стремящиеся привести газ к новому состоянию равновесия. Так, если газ быстро сжимают, то возникает кратковременное повышение плотности и скорости молекул около днища движущегося поршня. Эти изменения проявляются как градиенты плотности (или давления) и температуры они вызывают потоки вещества и энергии, направленные к другим областям газа. Эти потоки лежат в основе процессов переноса они вызывают восстановление равновесия. [c.155]

Процессы переноса в газах. Если в объеме находятся различные газы, то вследствие беспорядочного теплового движения и столкновений молекул газов во всем объеме создается однородная смесь различных компонентов, т., е. происходит диффузия. Скорость диффузии зависит от столкновений молекул, а следовательно, от давления в рассматриваемом объеме и от температуры газа, так как ею определяется кинетическая энергия движения молекул газа. В вакуумной технике на принципе диффузии основана работа пароструйных диффузионных насосов, в которых откачка газа происходит в результате диффузии откачиваемого газа в струю пара рабочей жидкости. [c.19]

Исторически датой возникновения кинетической теории газов (как мы ее понимаем сегодня) следует считать 1859 г., когда Максвелл на заседании Британской ассоциации содействия развитию науки прочитал свой доклад, в котором был впервые использован статистический подход к проблеме. Максвелл отказался от принимавшегося ранее всеми авторами предположения о том, что все молекулы газа движутся с одинаковыми скоростями, и учел случайный характе р молекулярного движения. В 1860 г. в серии из двух работ [150] Максвелл опубликовал результаты исследований, в которых установил закон распределения скоростей молекул однородного равновесного газа (так называемое максвелловское распределение по скоростям) и закон равнораспределения средней энергии молекул в смеси газов. Эти результаты были впоследствии (в 1867 г.) уточнены и улучшены Максвеллом в работе [151], посвященной кинетической теории неоднородных газов. В ней Максвелл вывел уравнения переноса, определяющие полную скорость изменения любой средней величины, характеризующей то или иное молекулярное свойство. При этом Максвелл рассматривал газ, молекулы которого являются точечными центрами отталкивательных сил. [c.17]

В настоящей работе рассматривается математическая модель процесса распространения тяжелого газа в вышеназванных условиях однородного пространства, основанная на трехмерной системе уравнений конвективного и диффузионного переноса импульса, вещества и энергии, замкнутая с помощью гипотезы неустойчивой турбулентности /1,2/. [c.80]

Очень важные, но отнюдь не исчерпывающие сведения о механизме дает детальное определение структур реагирующих веществ, промежуточных соединений, продуктов реакций и взаимосвязи между ними. Однако используемые для этих целей методы позволяют точно определить структуру лишь в случае газов и твердых кристаллических веществ. Реакцию в твердой фазе можно достаточно тщательно контролировать, проследив за медленной диффузией реагирующих веществ и продуктов реакции. Реакцию в газовой фазе можно связать с отдельными соударениями молекул, чтобы объяснить необходимый при этом перенос энергии и акт химического превращения. Реакции, происходящие в растворе, похожи на твердофазные в том смысле, что отдельные молекулы реагирующих веществ до соударения находятся в контакте с молекулами растворителя, а не являются изолированными. Скорость химического превращения здесь зачастую, но не обязательно всегда значительно меньше скорости диффузии. На начальном этапе исследований реакций в растворах молекулярной природы окружающей среды полностью пренебрегали, а растворитель считали однородной диэлектрической средой. Это позволяло рассматривать процессы как квазигазофазные реакции, перенос энергии в которых (через среду растворителя) всегда осуществлялся быстрее, чем любое химическое превращение. Такое весьма рискованное приближение довольно успешно применялось при изучении типичных органических реакций, так как о молекулярной природе растворителя и его взаимодействии с реагентами в этом случае вспоминали лишь тогда, когда рассматривались более тонкие детали механизмов. К сожалению, во многих неорганических реакциях игнорировать молекулярную природу растворителя нельзя даже в первом приближении при изучении механизма реакции необходимо прежде всего детально рассмотреть процесс сольватации, т. е. непосредственное взаимодействие растворителя и растворенного вещества. [c.14]