ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физический механизм теплопроводности из "Тепломассообмен " Рассмотрим в первую очередь механизм переноса тепла в газах. Элементарная кинетическая теория рассматривает газы как ансамбль молекул. [c.395] Обычное твердое тело (исключая стекло и пластики) представляет агломерат множества микроскопических (10 — 10 сж) мелких почти идеальных кристаллов. Во всех реальных твердых телах имеются при этом различные дефекты объемные примеси, адсорбированные газы, вакантные узлы в решетке и т. д. [c.396] Количество дефектов обычно мало по сравнению с числом нормальных атомов и поэтому их влияние на равновесные термодинамические свойства тела очень мало. Однако они оказывают решающее влияние на процессы переноса (электро- и теплопроводность, диффузия в твердом теле, химический катализ и т. д.). [c.396] Структура пластика — неупорядоченная масса больших молекул (цепочки). [c.396] Рассматривается смесь химически различных газов (а = 1, 2,. .., /V), между которыми возможна химическая реакция. [c.396] Пусть (г, с, т) (1У(1с — число молекул типа а, заключенных в объем К вблизи точки г, и скорости в промежутке -Ь ёсх. .. [c.396] С помощью функции распределения могут быть определены все макроскопические величины. [c.396] Приведенные формулы связывают макроскопические свойства газовых смесей с микроскопической молекулярной моделью, если функция г, с, т) определена из уравнения Больцмана. [c.397] Прежде чем привести результаты для коэффициента теплопроводности, введем несколько определений. [c.397] Все приведенные формулы хорошо согласуются с экспериментальными данными,- если при вычислении использован потенциал Леннарда—Джонса. [c.398] Для идеализированных молекул — твердых шариков даже при весьма высоких плотностях важны лишь парные столкновения. В этом смысле уравнение Больцмана пригодно при любых плотностях. Действительно, теория, развитая Энскогом для таких газов, хорошо описывает экспериментальные данные реальных газов. Приведем результаты. [c.398] Согласие с экспериментальными данными для газов типа N2 и СО2 весьма хорошее. [c.399] Пе — число электронов в единице объема — масса электрона. [c.399] Тепловые свойства металлических тел обусловлены электрйнами. Электроны в кристаллическом твердом теле образуют вырожденный ферми-газ с состояниями,классифицируемыми (неоднозначно) волновыми вектором К. Энергия Е (К) — многозначная функция К. [c.400] В последних формулах N (Е) — число квантовых состояний с энергией, равной или меньшей Е и — химический потенциал. [c.400] Теплопроводность решетки. В изоляторах и полупроводниках почти вся теплопроводность обусловлена колебаниями решетки. [c.400] Бесконечный идеальный кристалл с гармоническими межатомными силами имел бы бесконечную теплопроводность, так как длина свободного пробега в нем бесконечна. Ангармонические силы дают главный механизм взаимодействия при высоких температурах. [c.401] Приведем результаты, полученные с помощью уравнения Больцмана. [c.401] Эти результаты имеют для ряда жидкостей точность порядка 10% и дают правильную температурную зависимость при нормальных давлениях. [c.402] Из опытов следует, что для большинства жидкостей с повышением температуры коэффициент теплопроводности уменьшается, за исключением воды и глицерина. [c.402] Вернуться к основной статье