§6. Газдардағы ішкі үйкеліс (түтқырлық)

I аздың қабатгары эр түрлі жылдамдықпен қозғалғанда олардың

•рясында күш пайда болады: жылдамырақ қозғалатын қабат жайырақ

(миіилатын қабатты өзімен ілестіріп шапшаңдатады және, керісінше,

«йііырақ қозғалатын қабат жылдам қозғалатын қабатқа бөгет

И т нііды. Осында пайда болатын ішкі үйкеліс күштері / газ қабытына

■ й н і ім і і бағытпен әсер етеді. Ішкі үйкеліс кезінде қозгалыс мөлшері

(М м и у л ь с ) тасымалданы, яғни <р = т и .

( 'онда А(л0 <р) = А (п„ти) = п0т \и = р Д и ,

Д (пср) = А(пти) = Д К

скінші жағынан қозғалыс мөлшерінің (импулстің) өзгеруі күш

м м м у л ь с ы н ы ң өзгеруіне тең Д К = ҒАі.

С о н д а А(пір) = ҒМ белгілеуді пайдалансақ, © өрнегі бойынша

« II іы л а д ы :

ҺАі - -1о—Хг Д—(—" « ™ ^ )- Д. і Д. I = —Хо—------------Д і Д ./ = —1 иХр Д * Д / = гі АхАI

3 Д х 3 Д х 3 Д х Ах

Осыдан ҒАі = г}^-АзАі

Ах (2)

Ііүл Ньютон теңдеуі деп аталады, мұндағы

г) = ^оХр - ішкі үйкеліс коэффициенті, (3)

— - жылдамдық градиенті.

Ах

Сонымен газдардың ішкі үйкеліс коэффициенті ц газдың

О і р у к і у р а с ы н (кұрылысын) сипаттайтын шамалар арқылы

М п м с к у л а л а р д ы н еркін жолының Я орташа ұзындығы, олардың о

щ х іш і а жылдамдығы жэне газдың р тығыздығы арқылы - өрнектеуге

м у м к ім д і к береді.

(3 ) формулаға кіретін р , Я жэне и үш шаманың ішіндегі

М ін і г к у л а л а р д ы ң о жылдамдығы қысымға байланысты болмайды,

щи і і . і і і екі шаманьщ ішіндегі р тығыздық газдың Р қысымына тура

Ііроморционал, ал молекулалардың еркін жолының Я орташа

к іы н д ы г ы Р қысымга кері пропорционал болады. Сондықтан рЯ

ІмОсйтіндісі газдың Р қысымына тәуелді емес, ал олай болса газдың

Һі ік і үйкелесінің 17 коэффициенті де газдың Р қысымына тэуелді

б н л м и й д ы . Бұл қорытынды мынаған байланысты: Р қысым

ін м с н д е г е н д е көлем бірліғіндегі молекулалардың п„ саны кемиді, ал

фМЙ болса бір қабаттан екінші қабатқа қозғалыс мөлшерін таситын

Піпіиіектердің де саны азаяды. Бірақ оның есесіне молекулаларының

185

еркін жолының Я ұзындығы артады, осы себепті молекулалар

берілғен қабаттар айрықша жылдамдықпен қозғалатын неғұрлым

алысырақ қабаттан соқтығыспай келіп түседі. Біріне-бірі қарама-

қарсы әсер ететін осы себептін нэтижесінде қабаттан қабатқа

көшірілетін қозгалыс мөлшері түрақты болып қапа береді.

§7. Газдардын жылу өткізгіштігі

Енді тасымалдау құбылысының тағы бір түрін атап айтқанда,

газдағы жылу өткізгіштік қүбылысын, қарастырайық. Макро-

скопиялық түрғыдан қарағанда жьшу өткізгіштік қүбылысы бір

жылу мөлшерінің жьшырақ қабаттан суығырақ қабатқа ауысуы болып

табылады. Егер Т температура ОХ осінің бағыты бойынша өзгеретін

болса, онда ОХ осіне перпендикуляр А5 аудан арқылы Аі уақыттың

ішінде өтетін Д0 жылу мөлшері: А5 аудан неғүрлым үлкен болса,

жылудың өтуін бақылайтын Аі уақыт аралығы неғүрлым көп болса

жэне Т температура ОХ осінің багыты бойынша неғүрлым тезірек

өзгерсе, яғни температураның — градиенті неғүрлым үлкен болса,

Ах

солгүрлым көп болады, сондықтан бүл процесс кезінде ішкі энергия

тасымалданады, яғни <р = ~ кТ ,

сондықтан, Л(л0<р) - Д(и0 ~кТ) = ^кп0АТ,

Д (п<р) = Д (п-^кТ) = Д 2 ,

осы белгілеулерді ® формулаға қойсақ:

. „ 1 - т Ікп0 Д Г 1 — і К Д Г 1 — - і п0т Д Г ,

Д О = - о Я — - — Д * Д / » — о Я — — п„ — А х А і = - и Л — К—--------------------Д ? Д / .

3 2 Д х 3 2 N л Ах 3 2 тЫл Ах

Ал - Су ', п0т = р; тМл - ц екенін

ескерсек,

1 - С„ ДГ, , Су

Д 0-=-і>Яр—------Д л Д / , ал — = с,, меншікті жылу сыиымдылық

3 ц Ах р

екенін еске алсақ,

1 - т ЬТ . . Ь Т , Д у = —иАрСу---------АзАі = х ----------Д і Д /

3 Ах Ах

немесе Д2 = х ——ЬзЬі

Ах

бүл теңдеу Фурье зацы деп аталады.

мүндағы х - —оЛрсу - жылу өткізгіштік коэффициенті. (4) Фурье заңы

186

Лм л і ій тұжырымдалады: А5 ауданша арқылы Аі уақыт ішінде тасы-

мшідішатын Л<2 жылу, температураның градиентіне — , ауданшага

Дх

Мвмс уақытқа тура пропорционал.

Тасымалдау құбылысын мына таблицадан анык аңгаруға