Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2.4. Явления переноса
1. Общая характеристика явлений переноса. При выведении макросистемы из состояния термодинамического равновесия, т. е. при
нарушении однородности в пространственном распределении пара метров макросистемы - концентрации n, давления Р, температуры Т, в ней возникают направленные потоки, соответст венно - вещества /массы/, им пульса и теплоты, стремящиеся выровнять распределение парамет ров по объёму макросистемы, вернуть её в состояние термодинамического равнове сия. Можно назвать три наиболее характерных явления переноса в термодина мически неравновесных системах: Диффузия - перенос массы под действием градиента концентрации /плот ности/. Теплопроводность - перенос теплоты (внутренней энергии) под действием градиента температу ры. Вязкость /внутреннее трение/ - перенос импульса под действием гради ента скорости направленного движения
2. Уравнение диффузии. Стационарное уравнение
Нестационарное. Одномерный случай
Трёхмерный случай
n-мерный случай
3. Уравнение вязкости.
4. Уравнение теплопроводности.
5. Физический смысл коэффициента диффузии и его выражение согласно кинетической теории Перенос масс. M = -D*dρ/dz*dSdt D=1/3 <λ><υ>
6. Физический смысл коэффициента вязкости и его выражение согласно кинетической теории. Перенос импульса. F= -η*dυ/dz*dS η=1/3<λ><υ>ρ
7.Физический смысл коэффициента теплопроводности и его выражение согласно кинетической теории. Перенос импульса. F= -η*dυ/dz*dS η=1/3<λ><υ>ρ
8. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде вместимостью V= 5 л. Масса газа m= 0,5 г.
Ю
Ответ:
9. Водород под давлением р=20 мкПа имеет температуру Т= 300 К. Определить среднюю длину пробега <l> молекулы такого газа. P = nkT 833м.
10. При нормальных условиях длина свободного пробега <l> молекулы водорода равна 0,160 мкм. Определить диаметр одной молекулы водорода.
см.
11. При каком давлении р средняя длина свободного пробега <l> молекул азота равна 1 м, если температура газа t=10˚C?
=
12. Кислород находится под давлением р=133 нПа при температуре Т=200 К. вычислить среднее число <z> столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время τ= 1с. <z>= (2^1/2)пd^2n<u>
13. Определите коэффициент диффузии кислорода при нормальных условиях. Эффективный диметр молекул кислорода принять равным 0,36 нм.
14. Определите массу азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 50 см2 за 20 с, если градиент плотности в направлении, перпендикулярном площадке, равен 1 кг/м4. Ответ: 15,6 мг.
15. Температура азота 290 К, а средняя длина свободного пробега его молекул равна 1 мкм. Ответ: 15,6 мг.
16.Определите, во сколько раз отличаются коэффициенты динамической вязкости углекислого газа и азота, если оба газа находятся при одинаковых температурах и давлении. Эффективные диаметры молекул этих газов считать равными.
17.Азот находится под давлением 10 кПа при температуре 290 К. Определите коэффициент внутреннего трения, если коэффициент диффузии при этих условиях составляет 9,74×10-6 м2/с.
18.Найти коэффициент теплопроводности водорода, если известно, что коэффициент внутреннего трения при этих условиях равен 8,6·10-6 Па·с.
19.Определить коэффициент теплопроводности кислорода при давлении
0,11 МПа и температуре 320 К, если коэффициент диффузии при этих условиях равен 0,2 см2/с.
20.В сосуде вместимостью V=5 л находится водород массой m= 0,5 г. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы водорода в этом сосуде.