1. Основные понятия кинетической теории разреженных газов, основные положения. Закон распределения молекул по скоростям.

Молекулы газа даже в равновесии движутся беспорядочно, сталкиваясь между собой и со стенкой сосуда, беспрерывно меняя свою скорость. Это означает, что в каждый момент времени в газе есть молекулы, которые имеют самые различные скорости. Вместе с тем, поскольку давление и температура в газе остаются постоянными, то, как бы не менялась скорость молекул, среднее значение ее квадрата остается постоянным. Это оказывается возможным лишь при наличии неизменного во времени и одинакового во всех частях сосуда распределения молекул по скоростям.f(v)=dn_v/ndV, dn_v-число молекул,скорости которых заключены в пределах от V доV+dV.

2. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Закон Дальтона. Единицы давления. С т.з. МКТ- P=dF/dS, или ( среднеквадратичная скорость) давление газов определяется средней кинетической энергией поступательного движения молекул. Рассмотрим единицы измерения давления. По определению, , поэтому размерность давления Н/м2. 1 Н/м2 = 1 Па; 1 атм. = 9,8 Н/см2 = 98066 Па ≈105 Па, 1 мм рт.ст. = 1 тор = 1/760 атм. = 133,3 Па, 1 бар = 105 Па; 1 атм. = 0,98 бар.

3.Среднее число молекул, ударяющихся о стенку, их средняя энергия.

Z=1/4*n*V=P/(sqrt(2ПmkT))

4.Кинетические характеристики молекулярного движения. Понятие сечения. Экспериментальное определение сечений.

5. Понятие средней длины свободного пробега. Распределение молекул по длинам свободного пробега. Средняя длина своб.проб.-расстояние при прохождении которого частица в среднем сталкивается с одной молекулой среды.

Л=1/(sqrt(2)*n*сигма)сигма=Пd².

6. Виды процессов переноса в газах. Общее уравнение переноса. Вязкость.

Явления переноса можно классифицировать следующим образом:

а) внутреннее трение или вязкость - перенос импульса;

б) теплопроводность - перенос кинетической энергии (тепла);

в ) диффузия - перенос массы.

основное уравнение стационарных процессов переноса:

Y - то свойство молекулы, которое можно переносить вместе с ней: масса, энергия, импульс, заряд

и т.д. Вязкость, или внутреннее трение проявляется в сопротивлении, которое при движении газа испытывают те его части, которые движутся быстрее других. Вязкость газа обусловлена переносом импульса молекул поперек

д вижения слоев газа.

7. Теплопроводность газов. Зависимость теплопроводности от внешних факторов. Коэффициент аккомодации.

Т еплопроводностью называется один из способов переноса теплоты от более нагретых частей системы к менее нагретым. Теплопроводность возникает, когда по каким-либо внешним причинам в газе возникает градиент температуры, т.е. когда в разных точках пространства средние кинетические энергии молекул газа оказываются различными. 1. Коэффициент теплопроводности не зависит от давления. Появление зависимости говорит о появлении вакуума (длина свободного пробега молекул становится сравнимой с размерами сосуда)

Размерность [К]=Вт/м*К

8. Явления переноса в замкнутых системах. Нестационарная диффузия. Диффузия – взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении уменьшения концентрации вещества и ведет к его равномерному распределению по занимаемому объему (выравниванию химического потенциала). Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее – в жидкостях, ещё медленнее – в твердых телах.

9 . Диффузионное движение в чистых газах. Самодиффузия. Если два газа, помещенные в сосуд, разделить перегородкой, а затем перегородку убрать, то газы начнут перемешиваться. Такое взаимопроникновение одного газа в среду другого называется взаимной или концентрационной диффузией газов.Однако, если по обе стороны сосуда находится одинаковый газ то после удаления перегородки диффузия все равно будет происходить. Такой процесс называется самодиффузией На опыте, вообще говоря, самодиффузию наблюдать нельзя, т.к. из-за тождественности молекул она не может проявиться ни в каком макроскопическом явлении.

10. Диффузионное движение в газовых смесях. Взаимная диффузия. В газах, состоящих из различных молекул может наблюдаться взаимная диффузия. Если взять два различных газа, молекулы которых отличаются динамическими свойствами и характером взаимодействия, то процесс диффузии значительно усложняется.Коэффициент взаимной диффузии: