Теория теплопроводности газов

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]

Таким образом, явления молекулярного переноса — диффузия, теплопроводность и внутреннее трение — имеют один и тот же механизм, связанный с тепловым движением молекул. Согласно кинетической теории идеальных газов коэффициенты диффузии, температуропроводности и кинематической вязкости по порядку величины равны друг другу, т. е. [c.57]

Абас-Заде A, K-, К теории теплопроводности газов, Иэв. АН Азербайджанской ССР, 1946, № 10, стр. 38. [c.396]

Дан обзор существующих теорий теплопроводности газов при атмосферном давлении, обзор имеющихся формул для подсчета теплопроводности газов, жидкостей и их смесей. Даются обобщающие зависимости для теплопроводности газов при атмосферном давлении, ее зависимости от давления и температуры. Приведены достоверные данные по теплопроводности газов, жидкостей и их смесей для широких пределов температур и давлений. [c.2]

Как мы видели выше (см. гл. II, 3), возбужденное состояние решетки можно представить как идеальный газ фононов. Такое представление позволяет для качественного обсуждения явления теплопроводности воспользоваться результатами кинетической теории газов. Согласно элементарной кинетической теории, теплопроводность газа [c.152]

Б. В. Станкевичем [Л. 2-8] теория теплопроводности газов изложена на основе гипотезы, построенной также на основе ударов упругих шаров. [c.120]

ТЕОРИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ [c.410]

Давления в баллоне были настолько низки, что молекулы газа, покидавшие раскалённую нить, редко сталкивались с другими молекулами газа по дороге к стенкам, так что газ в баллоне практически имел температуру стенок, а не нити. Таким образом, продукты реакции, имевшие первоначально весьма высокую температуру, чрезвычайно быстро охлаждались, причём эти выгодные условия достигались этим методом гораздо эффективнее, чем почти при всякой другой методике изучения реакций, идущих при высокой темлературе. Водород, взаимодействовавший с нитью, был диссоциирован на атомы. Первым указанием на это служило то обстоятельство, что при температурах выше 2100° К скорость отдачи теплоты вольфрамовой нитью, накаливаемой в водороде, превышала- значения, вычисленные согласно простой кинетической теории теплопроводности газов. При 3300° К это расхождение доходило до 300—400%. [c.367]

Рассмотрим теперь еще один вариант элементарной теории теплопроводности газов. Его отличие от предыдущего будет заключаться в уточненном определении коэффициента вязкости в предположении, что функция распределения молекул по скоростям не является максвелловской. Это ведет к тому, что вместо соотнощения т] = [c.242]

Элементарная теория теплопроводности газов 10-3. Теплопроводность при низких давлениях. [c.336]

IX. 2. ТЕОРИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ [c.492]

В настоящей книге дан обзор теорий и формул, предложенных для вычисления теплопроводности разреженных газов, обзор имеющихся формул для подсчета теплопроводности жидкостей. Даются обобщающие зависимости для теплопроводности газов при атмосферном давлении. [c.3]

В книге описаны основные методы экспериментального определения коэффициента теплопроводности газов и жидкостей, теории, положенные в основу рассмотренных методов, вносимые поправки и возможные ошибки при измерениях. Приведены наиболее точные данные по теплопроводности газов, жидкостей и их смесей для широких пределов температур и давлений. [c.4]

Абсолютные значения теплопроводности газов, полученные на основании теории Клаузиуса, существенно отличаются от опытных значений. Это может быть объяснено тем, что, несмотря на принципиальную правильность исходных положений теории Клаузиуса, в ней не учитывались внутримолекулярная энергия и молекулярное поле, наличие которого существенно влияет на количество соударений молекул. Кроме этого, Клаузиус считал, что молекулы во всех направлениях имеют одинаковые скорости. [c.119]

Мейер [Л. 2-6] полагал-газ состоящим из молекул, представляющих упругие шары, а теплопроводность как передачу энергии при ударах этих упругих шаров. Он рассматривает теплопроводность газов как взаимную диффузию теплых и холодных молекул. По этой теории любое направление передачи тепла в газах считается равновероятным. [c.120]

Строгая кинетическая теория плотных газов, в разработке которой участвовали Кирквуд, Борн, Грин, в настоящее время еще не стала столь совершенной, чтобы можно было ею пользоваться для вычисления коэффициентов переноса, включая и коэффициент теплопроводности газов, находящихся под давлением. [c.146]

Уравнение (5-2) получено, исходя из формулы для теплопроводности газов из кинетической теории. При этом учитывались выражения Больцмана [Л. 5-23, 5-24] для свободного пробега различных молекул в газовых смесях [c.234]

Pao Л. 7-21, 7-9] опубликовал теорию теплопроводности жидкостей, базируясь на положении, что жидкое состояние приближается ближе к твердому состоянию, чем к газу. На этой основе он получил уравнение для теплопроводности в точке плавления [c.297]

Величина среднего свободного пробега имеет значение для явлений, зависящих от столкновений молекул, например для вязкости и теплопроводности газов. Такого же рода явление — диффузия одного газа через другой или диффузия в чистом газе (например, диффузия радиоактивных молекул газа через тот же газ, состоящий из нерадиоактивных молекул). В начальный период развития кинетической теории ученые, скептически относившиеся к ней, указывали на то, что в спокойных условиях для проникновения газов из одной части комнаты в другую необходимы минуты или даже часы, несмотря на то что молекулам приписывают скорости, равные примерно 1,0 км/с. Это кажущееся противоречие объясняется тем, что молекула, диффундирующая через газ, не может двигаться в прямом направлении от одной точки к другой на большом расстоянии в результате соударений с другими молекулами она передвигается в основном направлении как бы черепашьим шагом. Только в том случае, когда газ поступает в высокий вакуум, он диффундирует в него со скоростью движения молекул. [c.638]

Таким образом, на основании изложенного можно полагать, что аэродинамическая теория факела в сочетании с методом эквивалентной задачи теории теплопроводности позволяет построить достаточно обоснованную методику приближенного расчета турбулентного диффузионного факела, образованного коаксиальными струями газа и окислителя. [c.60]

Практическим результатом удовлетворительного качественного (для численного метода расчета) и количественного (для аналитического расчета газодинамических характеристик факела) соответствия расчетных и экспериментальных данных является вывод о том, что аэродинамическая теория газового факела в сочетании с методом эквивалентной задачи теории теплопроводности позволяет провести полный газодинамический расчет турбулентного диффузионного факела, образованного коаксиальными струями газа и окислителя, с достаточной для инженерных целей точностью. [c.65]

Рис. 8. Влияние начальных условий истечения газа и окислителя на вид эмпирических зависимостей (на функции деформации (г), используемых при расчете факела с применением схемы эквивалентной задачи теории теплопроводности (в числителе в знаменателе г ,)

Процесс передачи теплоты теплопроводностью газа, находящегося внутри изоляции, обусловлен взаимодействием молекул газа друг с другом и зависит от пористости изоляции чем меньше пористость, тем меньше теплоты передается за счет межмолекулярных столкновений. Как известно из молекулярно-кинетической теории, молекулярная теплопроводность зависит от молекулярной массы газа. Поэтому замена воздуха более тяжелым газом, например фреоном с молекулярной массой больше 50, позволяет значительно уменьшить эффективную теплопроводность изоляции. [c.18]

Развитие кинетической теории газов позволило иайти зависимость теплопроводности газа кт. р при те.мпературе Т и давлении р от давления, когда известна теплопроводность кт, i при температуре Т и давлении 1 ат, в области умеренных давлений. Если применить уравнение состояния реального газа Энскога [18], то [c.350]

Теплопроводность по кинетической теории газов. .. 339 Зависимость теплопроводности газов от давления и температуры по кинетической теории газов...... 350 [c.339]

Отт подтверждает справедливость этого допущения. Другие исследователи, основываясь на теории соответственных состояний, предложили несколько методов расчета и графического определения теплопроводности газов. [c.362]

Расчет теплопроводности газов по теории соответственных состояний................362 [c.339]

ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ ОТ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ПО КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗОВ [c.350]

Для измерения теплопроводности газов при высоких температурах автором предлагается динамический метод, обоснование которого выполнено с учетом температурной зависимости теплопроводности. Подробно рассмотрены особенности температурных измерений в области высоких температур. В книге значительное место уделено методике измерений с обстоятельным анализом условий работы калориметра и возможных источников ошибок. На основе разработанной теории автором предлагаются также различные варианты конструкций калориметрических устройств для измерений теплопроводности газов при температурах до 2000°С. [c.6]

РАСЧЕТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ ПО ТЕОРИИ СООТВЕТСТВЕННЫХ СОСТОЯНИЙ [c.362]

Заметим далее, что сходным методом элементарная кинетическая теория газов позволяет также вычислить вязкость и теплопроводность газов. Применение даже самых грубых моделей кинетической теории газов, подобных рассмотренным в этом параграфе, обычно приводит к качественно правильным результатам и дает не вполне точный лишь числовой множитель. [c.38]

НОГО факела при наличии продольного градиента давления [41], а также закрученного турбулентного факела [9, 76, 83]. Некоторые результаты, -относяш иеся к диффузионному горению в сложных струйных течениях, содержатся в работах [4, 12, 20, 72]. В частности, в работе [12] на основе метода эквивалентной задачи теории теплопроводности разработан приближенный расчет горения неперемешанных газов в системе последовательно чередующихся плоских турбулентных струй топлива и окислителя. [c.104]

Если I < то в соответствии с молекулярно-кине-тической теорией теплопроводность газа не зависит от давления. Для уменьшения теплопроводности следует понижать давление газа до таких величин, при которых Ь>1, т. е. когда молекулы сталкиваются с граничными поверхностями гораздо чаш,е, чем между собой ( молекулярная теплопроводность). При подобных давлениях перенос тепла молекулами газа пропорционален давлению газа и не зависит от расстояния между граничными поверхностями, так как при одинаковой плотности газа число молекул, участвующих в переносе, возрастает пропорционально расстоянию. [c.111]

Настоящая глава посвящена теплопроводности газов и жидко-eren. Теория теплопроводности газов приводится в разделе IX. 2, жидкостей — в разделе IX. 9. Методика определения теплопроводности газов при низких давлениях дана в разделе IX. 3. Влияние температуры и давления на теплопроводность излагается в разделах IX. 4 и IX. 5. Теплопроводности жидкостей отведены разделы [c.492]

Теплопроводность газов. За исключением иодорода [>1=-0,18 Вт/(м-К) при 300 К1 и гелия [Х-=0,15 Вт/(м-К) нри 300 К], теплопроводность газов и паров лежит в диапазоне 0,01<)1<0,025 Вт/(м-К). Существование теплопро-иодности в газах объясняется кинетической теорией как обмен энергией нри столкновении молекул газа. По этой причине X, Вт/(м-К), оказывается свяаан ой с удель юй теплоем1сость о газа Со/17, средней скоростью частицы V н средней длиной свободного пробега I [c.161]

Перенос тепла остаточным газом. Перекос тепла в газах, как известно, происходит посредством конвекции и теплопроводности. Однако в области высокого вакуума (остаточное давление ниже 1 мм рт. ст.) конвективный теплообмен практически отсутствует и тепло передается через газ путем теплопроводности. Зависимость теплопроводности газа от давления определяется соотношением между средней длиной L свободного пробега молекул газа и расстоянием I между теп-лообменивающимися поверхностями. Согласно кинетической теории газов средняя длина свободного пробега молекулы обратно пропорциональна давлению газа и зависит также от природы газа и его температуры [c.110]

Теория, разработанная Чепменом, В частных случаях дает совпадения с теорией Пиддука. Эта теория дает наиболее правильное объяснение явлений теплопроводности. Однако, пользуясь теорией Чепмена, не представляется возможны м вычислять значения теплопроводности газов, поскольку применительно к каждому газу неизвестны значения Ь, 5 и другие величины. [c.133]

Рассмотрение, проведенное в этом параграфе, показывает, что формулы (2-45) и (2-46), полученные из основных соотношений кинетической теории, не могут дать удовлетворительных зависимостей для тодсчета коэффициентов теплопроводности газов. [c.139]

Теория построена на следующих предположениях о физических процессах и механизме химических реакций, протекающих при горении пороха температура перехода твердое тело — газ считается постоянной коэффициенты диффузии и теплопроводности газа одинаковы скорость химической реакции подчиняется аррениусов-скому закону с большой энергией активации, так что, в основном, химическое превращение происходит в зоне с максимальной температурой горения. Теория Я- Б. Зельдовича описывает связь между скоростью горения, кинетическими характеристиками химической реакции, давлением и начальной температурой. В ней учтены все известные в то время факторы о горении — непрерывный характер химических реакций, роль теплопроводности и т. л. [c.269]

Уравнение (39.11) было решено Д. А. Франк-Каменецким для сосудов различной формы, и результаты решения сопоставлены с данными ряда опытов. Не останавливаясь на методе решения, рассмотрим здесь лишь некоторые выводы, вытекающие из сопоставления теории Франк-Каменецкого с теорией Семенова, а также с данными опыта. Прежде всего Д. А. Франк-Камепецким было показано, что получающееся из его теории выражение для критического давления воспламенения совпадает с получающимся из теории Н. Н. Семенова выражением (39.8) с точностью до численного множителя, обусловленного тел4, что в теории Н. Н. Семенова коэффициент теплопередачи остается неопределенным. Из сравнения результатов обеих теорий этот неопределенный коэффициент оказывается возможным выразить через коэффициент теплопроводности газа и через поперечник реакционного сосуда для сосудов различной формы. Далее, согласно теории Франк-Каменецкого, максимальный предвзрывной разогрев [c.543]

Коэффициенты диффузии в газах. Явления диффузии, а такж такие свойства, как вязкость и теплопроводность газов хорош о разработаны в кинетической теории газон. Современный взгляд на эту теорию изложен в книге Хиршфельдера и др. В ней даются уравнения, основанные на различных предположениях о природе взаимодействия молекул при столкновении. По этим уравнениям могут быть найдены- коэффициенты диффузии для бинарных смесей. Наиболее достоверные расчеты показывают, что коэффициент диффузии слабо зависит от состава смеси, что подтверждено экспериментом. Ниже приводится экспериментально [c.403]

Методы монотонного нагрева для исследования теплофизических свойств жидкостей и газов получили более глубокое развитие в работах автора настоящей монографии [133—140]. Им разработаны общие теоретические основы методов измерения коэффициента теплопроводности жидкостей и газов, а также изобарной теплоемкости жидкостей в режиме монотонного нагрева при высоких температурах и давлениях. Расчетные формулы получены с учетом температурной зависимости теплофизических свойств и переменной скорости нагрева в рамках нелинейной теории теплопроводности. На основе разработанных методов сконструирована экспериментальная аппаратура, позволивщая исследовать теплопроводность и изобарную теплоемкость различных классов жидкостей в широком диапазоне температур и давлений. [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология