28.Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Диффузия (Закон Фика).

Явление диффузии заключается в том, что происходит самопроиз­вольное проникновение и перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жид­костей и даже твердых тел. Явление диффузии для химически однородного газа подчиняется закону Фука: где j_m — плотность потока массы, D — диффузия (коэффициент диффузии), d/dx — градиент плотности, равный скорости изменения плотности на единицу длины х в направлении нормали к этой площадке. Диффузия D численно равна плотности потока массы при градиенте плотности, равном единице

29.Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Теплопроводность (Закон Фурье).

Если в одной области газа средняя кинетическая энергия молекул больше, чем в другой, то с течением времени вследствие постоянных сто­лкновений молекул происходит процесс выравнивания средних кинетических энергий молекул, т. е., иными словами, выравнивание температур. Перенос энергии в форме теплоты подчиняется закону Фурье: где j_E — плотность теплового потока,  — теплопроводность, — градиент температуры, равный скорости изменения температуры на единицу длины х в направлении нормали к этой площадке. Теплопроводность  численно равна плотности теплового потока при градиенте температуры, равном единице где с_V — удельная теплоемкость газа при постоянном объеме (количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг газа на 1 К при постоянном объеме),  — плотность газа, <v> — средняя скорость теплового движения молекул, <l> — средняя длина сво­бодного пробега.

30.Теплоёмкости газов. Молярные теплоёмкости при постоянном объёме и при постоянном давлении. Уравнение Майера.

Удельная теплоемкость вещества — величина, равная количеству теплоты, необходи­мому для нагревания 1 кг вещества на 1 К: Единила удельной теплоемкости — джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кг  К)). _Молярная теплоемкость—величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моль вещества на 1 К: где =m/М—количество вещества. Единица молярной теплоемкости — джоуль на моль-кельвин (Дж/(моль  К)). _Удельная теплоемкость с связана с молярной С_m, соотношением где М — молярная масса вещества.

Первое начало термодинамики для 1 моль газа: Если газ нагревается при постоянном давлении, то первое начало термодинамики можно запи­сать в виде

Если газ нагревается при постоянном объеме, то работа внешних сил равна нулю и сообщаемая газу извне теплота идет только на увеличение его внутренней энергии: т. е. молярная теплоемкость газа при постоянном объеме С_V равна изменению внут­ренней энергии 1 моль газа при повышении его температуры на 1 К. Согласно формуле тогда .Учитывая, что не зависит от вида процесса (внутренняя энергия идеального газа не зависит ни от p, ни от V, а определяется лишь температурой Т) и всегда равна С_V , дифференцируя уравнение Клапейрона — Менделеева pV_m=RT по T (p=const), получаем или - уравнение Майера; оно показывает, что С_р всегда больше С_V на величину молярной газовой постоянной