Статистический смысл второго начала
И так без допольнительных затрат энергии все процессы идут в сторону возвратать энтальпию
Методами статичтическими оказались возмоно получить соотношение между Энтрорией и вероятрности находящии системы в данном состоянии
Где p: вероятность состояния
S: Энтропия системы
k: постоянно = 13,8.10-23 Дж/К
Таким образом, что энтропия есть мера вероятности данного состояния системы. Процессы в макросколическом изолированом системы протекают в направление от состояния с меньщей вероятности к состоянию с больщей вероятности.
Понятие эффективного диамегра молекулы и эффективного сечения столкновения. Число столкновений одной молекулы газа в единицу времени. Средняя длина свободного пробега молекулы и ее зависимость от давления и температуры.
Эффективный диаметр – среднее расстояние между центрами молекул, на которое две молекулы сближаются при их столкновении. Площадь поперечного сечения «коридора», в который должны попасть центры соседних молекул, чтобы столкнуться с данной называется эффективным сечением столкновения:
Число столкновения молекул за единицу времени:
Средняя длина свободного пробега молекулы – расстояние, которое она пролетает между двумя последовательными соударениями:
С учетом движения всех молекул, заменяя среднюю скорость на относительную скорость движения молекул:
Так как p = nkT, то
Явления переноса в газах. Опытные законы диффузии, теплопроводности и вязкости. Качественное и количественное описание этих процессов в молекулярно - кинетической теории газов.
Явления, происходящие при нарушении равновесного состояния систем, назывеются явлениями переноса (например, столкновения молекул, диффузия, теплопроводность, вязкость).
Неравновесный процесс, вызываемый молекулярным тепловым движением и приводящий к установлению равновесного распределения концентраций путем взаимопроникновения и перемешивания молекул, наз. диффузией.
Диффузия – это перенос массы.
Назовем плотностью потока молекул их число, проходящее через единичное сечение, расположенное перпендикулярно вектору скорости, за единицу времени:
Коэффициент диффузии:
Закон диффузии (закон Фика):
Плотность диффузионного потока частиц пропорциональная градиенту концентрации частиц. При диффузии поток частиц направлен в сторону их концентрации (смысл знака «-»).
Молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры, называется теплопроводностью.
Плотность теплового потока (количество теплоты, проходящее через единичную поверхность за единицу времени):
Плотность
потока частиц:
Коэффициент теплопроводности:
Закон
теплопроводности (закон Фурье):
-
плотность теплового потока при
теплопроводности пропорциональна
градиенту температуры в системе.
Свойство жидкостей и газов, характеризующее сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение, наз. вязкостью (внутренним трением). Можно рассматривать вязкость как перенос импульса.
Плотность потока импульса:
Коэффициент динамической вязкости:
Закон внутреннего трения (закон Пуазейля):
Плотность потока импульса молекул, переносимого в каком-то направлении, прямо пропорциональна градиенту скорости частиц в этом направлении.