Средняя длина свободного пробег

Рис. 3-12. Средняя длина свободного пробега, или расстояние между двумя последовательными столкновениями, молекулы газа, обладающего идеальными свойствами (при нормальных условиях) составляет примерно 1000 А, или 10 см. Чтобы пред-

Здесь V — средняя скорость молекулы Л — средняя длина свободного пробега молекулы. [c.65]

Можно определить среднюю длину свободного пробега молекулы L,, т. е. среднее расстояние между двумя последовательными столкновениями. В данном случае L, будет равно общему пути, проходимому молекулой за 1 сек, деленному на число столкновений [c.139]

Вычисленная ранее средняя длина свободного пробега дает лишь значение, усредненное по большому числу столкновений. Чтобы найти, как конкретно изменяются длины свободного пробега, сначала необходимо вычислить вероятность того, что молекула пройдет после своего последнего соударения путь х, ни разу не столкнувшись с другими молекулами. Очевидно, что функция распределения f x) должна удовлетворять условиям /(0) = 1и/(с )=0. [c.145]

Скорости отдельных молекул газа подчиняются определенному распределению относительно этого среднеквадратичного значения-у некоторых молекул скорость почти равна нулю, а у других, наоборот, намного превышает среднеквадратичную. При каждом столкновении молекул друг с другом или со стенками сосуда их индивидуальные скорости изменяются. Однако само распределение молекул по скоростям остается постоянным при постоянной температуре. Средняя длина свободного пробега (т.е. среднее расстояние между столкновениями) молекул идеального газа при нормальных условиях по порядку величины составляет 1000 А, а частота столкновений-около 5 10 столкновений в I с. [c.157]

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]

Диффузия в порах будет приближаться к диффузии в газовой фазе, когда средняя длина свободного пробега диффундирующих молекул меньше радиуса пор (при определенных температуре и давлении). В этих условиях большое влияние на диффузию будут оказывать столкновения диффундирующих молекул. Коэффициент диффузии не зависит от радиуса пор, но обратно пропорционален давлению. Поскольку в нормальных условиях величина средней длины свободного пробега молекул имеет порядок 10- см, а под давлением 300 ат —порядок 10 см, в порах с радиусом > 10 см будет преобладать молекулярная диффузия. [c.284]

Использование средней длины свободного пробега (1,2) вместо i для смеси возможно при допущении, что каждый газ препятствует диффузии только другого газа. Это достаточно логично, если рассмотреть действительный процесс столкновений. Когда сталкиваются две одинаковые молекулы, они просто обмениваются головными компонентами количества движения, и это никак не влияет на общую компоненту количества движения частиц в направлении потока. Таким образом, подобные столкновения в нервом приближении не будут влиять на потоки молекул и, следовательно, на диф- [c.168]

Для большинства газов DJ примерно равно средней длине свободного пробега и очень близко к 10 см при стандартных температуре и давлении (см. табл. VIII.3), так что в объеме 500 см гд 5 см) значение Р должно быть порядка 0,002/е мм рт. ст. или выше для того, чтобы диффузия имела значение для обрыва на стенках. Таким образом, если эффективность захвата радикала стенкой равна 1, то диффузия играет важную роль при давлениях выше 0,002 мм рт. ст. Однако если е = 10", то это давление равно 20 мм рт. ст. или выше. Ниже этих давлений радикалы гибнут на стенках, но заметные концентрационные градиенты отсутствуют. [c.386]

Диффузия вещества А внутрь частицы сквозь поры. Если диаметр пор велик по сравнению со средней длиной свободного пробега молекул, это будет молекулярная диффузия, а если диаметр пор мал — кнудсеновская диффузия. В последнем случае молекула сталкивается со стенками поры чаще, чем с другими молекулами при каждом столкновении со стенкой она мгновенно адсорбируется (без реакции) и вновь десорбируется под случайным углом. [c.122]

Если в одном из них поддергкивается вакуум, то будет происходить односторонний переход молекул в эвакуированный сосуд (см. рис. VII.7). Поток молекул будет подчиняться законам аэродинамики, когда это отверстие велико по сравнению со средней длиной свободного пробега молекул L если же отверстие мало по сравнению с этой величиной, то поток будет совершенно беспорядочным и не будет происходить никакого существенного изме- [c.146]

Зависимость (111.20) применима и для расчета диффузии внутри пористых тел (катализаторов, сорбентов, ионитов) до того момента, пока радиусы пор не станут равными средней длине свободного пробега и процесс перейдет в кнудсеновскую область (см. стр. 50). [c.89]

В кинетической теории идеальных газов среднюю длину свободного пробега молекул определяют как отношение средней скорости молекул к частоте столкновений. Однако удобнее величину <Х> найти, используя выражение для динамической вязкости [c.55]

Когда плотность газа между двумя пластинками с различными температурами такова, что средняя длина свободного пробега молекул газа значительно превышает расстояние между пластинками, то перенос теплоты происходит непосредственно путем соударений молекул с пластинами. Этот процесс можно проанализировать по аналогии с процессом переноса количества движения при малых плотностях. [c.164]

Для целей расчета можно грубо оцепить />дз из теории броуновского движения )д.ч = Zas а/6, где Zas — число соударений А с ближайшими молекулами растворителя S в 1 сек, а ) а — средняя длина свободного пробега. [c.427]

К — коэффициент теплопроводности, ккал (м-ч-град) или вт/ м град)% А — средняя длина свободного пробега, л [c.74]

Если плотность газа в системе так мала, что средняя длина свободного пробега имеет тот же порядок, что п расстояние между плоскостями, или больше, то в такой системе изменяется и механизм переноса. Перенос в этом случае происходит не посредством столкновений между молекулами газа, а в результате столкновений молекул с плоскостями (так как в среднем молекула не претерпевает соударений на пути от одной пластины к другой). Можно подсчитать перенос количества движения непосредственно [c.161]

Если произвести аппроксимирование, заменив Ьс максвелловской средней длиной свободного пробега L, одинаковой для всех скоростей, то, проинтегрировав по всем скоростям, получим [c.159]

В табл. 111.1 приведены некоторые экспериментальные данные, полученные для коэффициента вязкости и постоянной Сезерленда. Следует отметить, что из-за отсутствия независимых данных о диаметре молекул нельзя проверить зависимость от поперечного сечения. Наоборот, обычно значения вязкости используются для вычисления средних диаметров и средних длин свободных пробегов. [c.161]

Зная размеры молекулы, скорость ее движения и число других молекул в единице объема вокруг данной молекулы, можно вычислить среднюю длину свободного пробега (расстояние между двумя последовательными столкновениями молекулы) и частоту столкновений. Молекулы типа О, и N2 в среднем пролетают между двумя столкновениями расстояние 1000 А и испытывают при нормальных условиях около 5 миллиардов столкновений в секунду (рис. 3-12). [c.143]

Лучшее совпадение получается, если заменить Li на величину (1,2) а L2 на (2,1), причем (1,2) — средняя длина свободного пробега для частиц 1 только по отношению к частицам 2, а (2,1) — соответственно для частиц 2 [c.168]

Если средняя длина свободного пробега молекул намного меньше диаметра поры, то молекулы диффундирующих веществ сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры, и последние не оказывают существенного влияния на скорость диффузии в пористом зерне. В этих условиях диффузия в порах протекает так же, как и в объеме неподвижной жидкости или газа, и скорость переноса вещества вдоль поры, отнесенная к единице ее поперечного сечения, определяется законом Фика [c.151]

Если диаметр поры значительно больше средней длины свободного пробега, то движение молекул будет определяться обычной молекулярной диффузией, для которой [c.270]

Массо- и теплопередача в порах. Наиболее важное значение в процессах гетерогенного катализа имеет перенос вещества и тепла внутри пористой частицы катализатора. Перенос вещества в порах осуществляется исключительно путем молекулярной диффузии. Если диаметр поры значительно превышает среднюю длину свободного пробега, то молекулы диффундирующих веществ сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры и последние не оказывают существенного влияния на скорость диффузии в пористом зерне. В этих условиях диффузия в порах протекает так же, как в объеме неподвижной жидкости или газа и скорость переноса вещества вдоль поры, отнесенная к единице ее поперечного сечения, определяется законом Фика - [c.98]

Последняя формула для коэффициента вязкости [уравнение (VIII.3.11)] показывает, что коэффициент вязкости г] не должен зависеть от давления и должен изменяться пропорционально корню квадратному из Т. Этот довольно удивительный вывод о независимости коэффициента вязкости от давления был блестяще подтвержден на опыте. Так, при изменении давления от 1 10" до 20 атм изменение коэффициента вязкости для большинства газов не превышает 10%. При очень высоких давлениях (свыше 100 атм) вязкость становится примерно пропорциональной плотности, однако при этом средние длины свободного пробега молекул имеют такой же порядок величины, как и диаметр молекул, и весь вывод нарушается. [c.160]

Методом молекулярной дистилляции перегоняют высококипящие, часто термически нестойкие вещества при абсолютном давлении, не превышающем 10 мм рт. ст. При таких давлениях расстояние, проходимое молекулами между испаряющей и охлаждающей поверхностями, меньше средней длины свободного пробега молекул. Таким образом достигают того, что большинство молекул испаряющейся жидкости попадает на поверхность конденсации без столкновения с молекулами другого газа. Под средней длиной свободного пробега молекулы понимают теоретически рассчитанное расстояние, которое молекула может пройти, не столкнувшись с другими молекулами. Например, для триглицеридных жиров нормального ряда с молекулярной массой 800 эта величина имеет следующие значения (в мм) 141 ] [c.280]

Средняя длина свободного пробега в смеси равна [c.37]

Число молекул, участвующих в этих столкновениях, будет равно 22( т (так как в каждом столкновении принимают участие две молекулы). Из молекул, нринимавшпх участие в столкновениях, доля Р (с, г) с будет иметь скорости от с до с + йс. Кроме того, доля Д. соз ф/4л7- будет иметь скорости в направлении элемента ДЛ, и только доля будет иметь среднюю длину свободного пробега, превышающую г — средняя длина свободного пробега молекул со скоростью с см. разд. VII.8Д). [c.158]

Валлею и Винтеру [14] удалось получить уравнение, подобное уравнению Чен-ме)1а, из развитого здесь простого рассмотрения средних длин свободного пробега. Работа основана иа более ранной теории Ферса [15] и позволяет оценить коэффициенты А , с хоро-1НИМ совпадением с экспериментальными данными. [c.171]

Повышение температуры процесса приводит к росту селективности как за счет снижения поверхностных течений, связанных с сорбцией, так и вследствие роста средней длины свободного пробега молекул. В пористых мембранах с полндисперсной структурой это означает, что в большей части пор реализуется свободномолекулярное течение. [c.67]

Если средняя длина свободного пробега молекул больше диаметра поры, то стол кнове,ния между молекулами будут происходить реже, чем столкновения со стенками поры. Хотя абщие законы диффузии при этом сохраняются, коэффициент диффузии получает иное математическое выражение. Кнудсен показал, что в этом случае коэффициент диффузии определяется уравнением [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология