Столкновения атомные в кинетической теории

Как и в случае предыдущей модели, сопоставим результат (6.12) с данными кинетической теории скоростей химических реакций, основанной на подсчете неупругих столкновений. Для упрощения выкладок рассмотрим бинарную атомно-молекулярную смесь, в которой идет одна реакция диссоциации-рекомби-нации [c.43]

В случае нейтральных частиц (атомов или молекул), благодаря быстрому убыванию сил взаимодействия, заметные изменения в их движении, интерпретируемые как столкновения, происходят лишь на малых прицельных расстояниях (порядка величины самих атомных размеров). В промежутках же между такими столкновениями частицы движутся как свободные именно поэтому в левой стороне кинетического уравнения для обычных газов полагается р = 0. В плазме же, ввиду дальнодействующего характера кулоновских сил, заметное изменение движения частиц происходит даже на больших прицельных расстояниях экранирование кулоновских сил в плазме происходит лишь на расстояниях а, которые согласно условию (27,3) велики даже по сравнению с межчастичными расстояниями (см. V, 78, а также задачу 1 к 31). Не все эти случаи, однако, должны интерпретироваться в кинетическом уравнении как сто кновения. В кинетической теории хаотические столкновения представляют собой тот механизм, который приводит к приближению к состоянию равновесия с соответствующим возрастанием энтропии системы. Между тем столкновения на больших ( а) прицельных расстояниях не могут служить таким релаксационным механизмом. [c.146]

Микроскопнческая теория Р. базируется на молекулярно-кинетической теории, рассматривающей процессы в макроскопич. системах как проявление движения и вз-ствия атомных и субатомных ч-ц. Теория Р. наиб, разработана применительно к газам, в к-рых равновесие устанавливается благодаря столкновению ч-ц газа. При столкновениях ч-цы обмениваются энергиями и импульсами. Частоты столкновений и эффективность обмена выражаются через вероятности столкновений. Вероятности обмена энергиями и импульсами при столкновениях для ч-ц разл. сортов могут существенно отличаться, что сказывается на релаксац. процессах в системе. В электронно-ионной плазме, напр., различие масс эл-нов и ионов приводит к тому, что эти ч-цы легко обмениваются импульсами, но обмен энергией между подсистемами эл-нов и ионов затруднён. В самих же подсистемах (при электрон-электронных и ион-ионных столкновениях) обмен импульсами и энергиями идёт в одном темпе. В результате быстро устанавливается равновесие в ионной и электронной подсистемах плазмы в отдельности, но равновесие в плазме в целом устанавливается медленнее. Аналогичная ситуация наблюдается в газах из многоатомных молекул, где подсистемами явл. поступат. и внутр. степени свободы. Обмен энергией между этими видами степеней свободы затруднён. Быстрее всего устанавливается равновесие по поступат. степеням свободы, потом — по внутренним и медленнее всего — между поступат. и внутренними. В этих условиях частично равновесное состояние может быть описано введением разл. темп-р подсистем. Самый медленный процесс— выравнивание темп-р подсистем — последний этап Р. Хар-ками столкновений в газе явл. ср. время свободного пробега ч-ц Тдр и его длина =1ГСпр (у — ср. скорость ч-ц). По порядку величины Тдр совпадает с временем установления локального равновесия в объеме газа (быстрая Р.). Локально-равновесное состояние описывается макроскопич. параметрами (Г, р и др.), к-рые различны для разных локально-равновесных частей системы, но выравниваются, когда система приходит в полное равновесие. Газ можно считать макроскопич. системой, если I < Ь, где Ь — характерное расстояние (напр., размер сосуда). Переход от локального к полному равновесию (выравниванию темп-р, плотности) требует макроскопически большого числа столкновений (медленная Р.) и из-за [c.633]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...