Вопрос 2. Средняя арифметическая и средняя квадратичная скорости

Пользуясь распределением Максвелла, можно найти еще одну скорость – среднюю арифметическую.

		это не табличный интеграл, но в справочниках он есть, мы запишем только результат

	средняя арифметическая скорость (применяется тогда, когда речь идет о свободном пробеге молекул, x= vар t)
	наиболее вероятная скорость молекул m – масса одной молекулы
	средняя квадратичная скорость (применяется при рассмотрении кинетической энергии молекул )

Вопрос 3.Барометрическая формула. Закон Больцмана.

	гидростатическое давление на высотах h и h+ dh ,  плотность воздуха
	вычитая, получим диф. уравнение с тремя переменными p, h и 
	выразим  из уравнения состояния и подставим в 
	разделим переменные p и h и, интегрируя, получим формулу, которую называют барометрической формулой

- барометрическая формула. p –давление на h,p_o –давл. на 0.

Если мы рассмотрим не нейтральные молекулы, а заряженные частицы, на которые будет действовать внешнее электрическое поле, то частицы будут распределяться по тому же закону, но вместо потенциальной энергии mgh, следует записать W_пот :

р аспределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле.

Тема 14. Явления переноса в газах

Вопрос 1.Столкновение молекул.

Каждая молекула в газе испытывает большое число соударений с другими молекулами, вследствие чего она непрерывно меняет направление своего движения.

(1/с) среднее число столкновений молекулы за единицу времени

- средняя арифметическая скорость

- эффективный диаметр молекулы

среднее время между двумя последовательными столкновениями молекулы



средняя длина свободного пробега молекул – это расстояние, которое проходит молекула между двумя последовательными столкновениями.

Если учесть, что , то из формулы ()следует, что при данной температуре средняя длина свободного пробега молекул обратно пропорциональна давлению газа:  1/р.

Вопрос 2.Диффузия.

Если молекулы одного вещества проникают за счет теплового движения в среду с молекулами другого вещества, процесс называется взаимной диффузией. Уравнение для переноса массы при диффузии газа в одномерном случае имеет вид:

уравнение диффузии (закон Фика). (D (м ²/с²) – коэффициент диффузии – по смыслу – это масса газа, переносимая за единицу времени через единичную площадку при единичном градиенте плотности; j (кг/м²с) – плотность потока массы – это масса, переносимая за единицу времени через единичную площадку.).

В таком виде уравнение диффузии применимо и к газам и к жидкостям. Для идеального газа из МКТ можно получить выражение для коэффициента D:

коэффициент диффузии для идеального газа, средняя длина свободного пробега молекул, - средняя арифметическая скорость молекул.