50. Явление теплопроводности.
В
случае неодинаковых температур в
различных частях газа те молекулы,
которые находятся в более теплых
областях, в среднем обладают большей
кинетической энергией, чем молекулы в
более холодных областях. И здесь
молекулярное движение сопровождается
суммарным переносом энергии в направлении
более холодных частей газа, вследствие
чего происходит выравнивание температуры.
Этот процесс называется теплопроводностью.
Явление теплопроводности заключается
в переносе теплоты 
от
более горячего слоя с температурой 
к
более холодному, температура которого 
,
Закон теплопроводности был сформулирован
Фурье: теплота
переносимая
через элемент площади 
за
время 
,
пропорциональна градиенту температуры 
,
площади
и
времени
:
|
|
где
χ - коэффициент
теплопроводности.
Молекулярно-кинетическая
теория дает
-
удельная теплоемкость.,
51.
Если в
локальном объеме распределена примесь
другого газа (или увеличена плотность
данного газа), то хаотическое движение
молекул будет способствовать выравниванию
концентрации газовых молекул. Процесс
выравнивания концентрации газовых
молекул называется диффузией. Наблюдения
показывают, что в процессе диффузии
через площадь поверхности
,
расположенную нормально оси, вдоль
которой происходит изменение концентрации
вещества за время
,
переносится масса вещества 
,
пропорциональная градиенту концентрации 
,
площади
и
времени
|
(12.1) |
Это уравнение выражает закон Фика. Величина D называется коэффициентом диффузии. Знак минус означает, что масса переносится в сторону убывания концентрации. С точки зрения молекулярно-кинетической теории
Таким образом,
коэффициент диффузии определяется
средней длиной свободного пробега
и
средней арифметической скоростью 
молекул.
52.
Если два
соприкасающихся слоя движутся с
различными скоростями, то может
происходить выравнивание скоростей
слоев газов. В среднем импульсы молекул
таких слоев различны - молекулы более
быстрых слоев имеют большие значения
импульсов. Переход молекул из быстрых
слоев в более медленный сопровождается
переносом импульса упорядоченного
движения. Противоположное по характеру
действие оказывают молекулы медленного
слоя, перешедшие в быстрый слой, - в этом
слое возникают тормозящие силы. Суммарный
эффект при этом - выравнивание скоростей
слоев. Это явление называется внутренним
трением. При этом закон, установленный
Ньютоном, гласит: сила вязкости F
пропорциональна градиенту скорости 
и
площади S трущихся слоев:
|
(12.3) |
η - коэффициент внутреннего трения (динамическая вязкость). С точки зрения молекулярно-кинетической теории
53.Вакуум и его свойства.
Вакуум (от лат. vacuum — пустота) — среда, содержащая газ при давлениях значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (λ/d 1), средний (λ/d~1) и высокий (λ/d 1) вакуум.-полное отсутствие каких-либо частиц в пространстве, давления, температуры. Скорость свободного падения всех тел в вакууме одинакова. Полностью отсутствует воздушное сопротивление.