ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кинетические коэффициенты газов из "Элементы статистической механики, термодинамики и кинетики " Полный же поток всех частиц рассматриваемого сорта, J, можно найти, просуммировав все возможные величины У,-. Это легко сделать, учитывая, что отношение п /п, где п —полная плотность числа частиц данного сорта, есть равновесная вероятность того, что частица движется со скоростью вблизи v .. [c.196] Последнее равенство справедливо, так как равновесное среднее (то ) зависит только от температуры, а температура у нас однородна. [c.197] В однородном по составу газе столкновения перемешивающие частицы разных скоростных групп идут с участием всех частиц, находя1цихся в объеме V. Поэтому время установления равновесия, а, стало быть, и время свободного пробега, которое его определяет, в этом случае будет общим для всех них. Оно не будет (или почти не будет) зависеть от скорости данной частицы. От скорости будет зависеть длина свободного пробега X = т о,-. [c.197] Ситуация существенно меняется, если газ не однороден по составу. Рассмотрим для определенности поведение легких молекул, находящихся в виде примеси в газе, в основном, состоящем из тяжелых частиц Л Если легких частиц немного, их столкновениями друг с другом можно пренебречь. Основную роль в установлении их распределения по скоростям будут играть столкновения с тяжелыми частицами, скорость которых много меньще скорости легких молекул. [c.198] Сталкиваясь с такими, почти неподвижными тяжелыми частицами, легкие молекулы примеси будут менять только направление своей скорости, но не ее величину. Потому что удар будет почти упругий, и их энергия будет оставаться практически неизменной. Это значит, что группы легких молекул, имеющие разную величину скорости, не будут перемещиваться друг с другом. В каждой из них изотропное равновесное распределение по направлениям скорости будет устанавливаться независимо от установления равновесия в других группах. [c.198] Поэтому общим для всех легких частиц будет не время установления равновесия, не время свободного пробега, а длина свободного пробега А. Время же пробега теперь будет зависеть от скорости Ti = X/vp. [c.198] О Обратный случай поведение небольшой примеси тяжелых частиц в легком газе наша теория описать не может, ибо формулой (9.6) предполагается, что каждое столкновение существенно меняет скорость частицы. Тяжелая же частица при столкновении с легкой будет менять свою скорость мало. В этом случае не годится и формула (9.11). [c.198] Таким образом, при наличии градиента температуры легкие частицы будут диффундировать в направлении этого градиента, т.е. [c.199] В сторону более высоких температур. И, если их концентрация, с, не поддерживается специально постоянной, как это будет, например, в случае газа, находящегося в замкнутом сосуде, разные стенки которого имеют разную температуру, легкие частицы начнут скапливаться в той части сосуда, где температура выше. [c.200] На последнем шагу мы воспользовались соотношением X = 1/пст. [c.201] Такое различие связано с тем, что передача энергии или импульса в этих объектах осуществляется, в основном, не переносом частиц. [c.201] Вернуться к основной статье