Теория теплопроводности газов

В первой главе приводятся основы молекулярно-кинетической теории теплопроводности газов. [c.6]

ТЕОРИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ [c.410]

Эти колебания в реальных веществах имеют затухающий характер, в связи с чем наблюдаются затухание тепловых упругих волн и невысокое значение коэффициента теплопроводности. В теории теплопроводности предполагается, что колебания нормального вида квантуются. В дискретной кристаллической решетке связь между ангармоническими колебаниями приводит к взаимодействию фононов между собой. Для описания этого процесса можно воспользоваться понятием длины свободного пробега. По аналогии с кинетической теорией газов теплопроводность твердого тела можно предста- [c.157]

В этой книге не излагается значительно более сложная и менее наглядная теория пограничного слоя в сжимаемой жидкости. Сжимаемость должна учитываться при скоростях, сравнимых со скоростью звука (или превышающих ее). Ввиду возникающего при этом сильного разогрева газа и обтекаемого тела оказывается необходимым рассматривать уравнения движения в пограничном слое совместно с уравнением теплопередачи в нем. Может оказаться также необходимым учет температурной зависимости коэффициентов вязкости н теплопроводности газа, [c.230]

Величина теплопроводности газа фононов по аналогии с кинетической теорией газов может быть представлена в виде [c.43]

Коэффициент теплопроводности инертной газовой смеси вычисляется по теплопроводности компонентов [19]. Для некоторых веществ коэффициенты бинарной диффузии имеются в [2], но в большинстве случаев их приходится оценивать на основе молекулярной теории строения газов. [c.366]

В соответствии с молекулярно-кинетической теорией коэффициент теплопроводности газов определяется соотношением [c.204]

Средняя скорость движения молекул газа зависит от температуры Й = У37 7 следовательно, в соответствии с молекулярно-кинетической теорией коэффициент теплопроводности газов возрастает с увеличением температуры (рис. 14.5). [c.204]

Ио как бы ни была красива эта система, мы не можем ею удовлетвориться. У нас возникает желание более ознакомиться с деталями, войти более в механизм явлений. И это стремление некоторых умов, менее склонных ограничить науку общим характером явлений, так сказать внешним, непосредственно применимым, а более заботящихся о выделении при помощи глубокого анализа общих черт явлениям, по-види-мому, несходным — это стремление породило молекулярные теории. Конечно, путь, который ими открывается, менее надежен, но все-та-ки они дают результаты, которыми мы можем гордиться. Простейшая из этих теорий, пришедшая к нам первой, — кинетическая теория газов среди наиболее замечательных результатов, которые она позволила предсказать, укажем на независимость коэффициента вязкости газа от его плотности, а также закон, связывающий теплопроводность газа [c.17]

Коэффициент теплопроводности газов, как известно из кинетической теории, пропорционален их теплоемкости и вязкости [13, 44] % — СрЦ. Следовательно, отношение коэффициента теплопроводности парогазовой смеси К к соответствующему коэффициенту сухого газа может быть представлено как отношение произведений теплоемкости на вязкость парогазовой смеси и сухого газа Шг СрЦ/Ср 1у. Если учесть, что Лсм г, то Шг Ср/Ср . в этом соотношении коэффициент теплопроводности парогазовой смеси К является искомой величиной, теплоемкость Ср , и коэффициент теплопроводности Хг сухого газа находятся по литературным данным [8—10, 21, 28, 36—38, 46], а теплоемкость смеси заданного состава — из (2.4). [c.34]

Нестационарные методы экспериментального определения коэффициента Я, веществ основаны на теории теплопроводности, при нестационарном тепловом потоке. Эти методы нашли большое применение при исследовании теплофизических свойств твердых тел (см. 5-3), а в последнее время используются при исследовании коэффициента X жидкостей и газов. [c.305]

Так же, как и теплопроводность, диффузия описывается линейной связью между плотностью потока и градиентом потенциала. В газах эта аналогия переходит в почти полную тождественность механизмов переноса. Как известно из кинетической теории в газе, [c.556]

На основе молекулярно-кинетической теории излагается теория теплопроводности одно- и многоатомных газов и их смесей при различных температурах. [c.2]

Вторая глава посвящена кинетической теории теплопроводности одноатомных газов и их смесей. Дается вывод уравнения Больцмана, приводится его решение, получено выражение для коэффициента теплопроводности. [c.6]

Третья глава связана с кинетической теорией теплопроводности многоатомных газов и их смесей. [c.6]

КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ОДНОАТОМНЫХ ГАЗОВ И ИХ СМЕСЕЙ [c.26]

Д. Энског подошел к выводу теории теплопроводности смесей одноатомных газов с точки зрения учета длин свободного пробега отдельных молекул, находящихся в газовой смеси, и показал, что теплопроводность таких смесей выражается соотношением [c.87]

Коэффициент теплопроводности газов. Согласно кинетической теории газов, которая достаточно хорошо объясняет их овойства при обычном давлении и температуре, передача тепла теплопроводностью происходит путем переноса энергии при соударениях. В силу хаотичности молекулярного движения молекулы перемещаются во всех направлениях. Перемещаясь из мест с более (высокой температурой к местам с более низкой температурой, молекулы благодаря парным соударениям передают кинетическую энергию движения. Таким образом, в результате молекулярного движения происходит постепенное выравнивание температуры в неравномерно нагретом газе передача тепла есть перенос определенного количества кинетической энергии при беспорядочном движении молекул. [c.268]

В приложении к первой части учебника излагается общая кинетическая теория газов (15 страниц). В этом разделе, построенном на уровне курса физики, рассматриваются вопросы скорость молекул закон Максвелла давление газа законы Авогадро, Гей-Люссака п Дальтона теплоемкость газов число столкновений п средняя свободная длина пути молекул теплопроводность газов внутреннее тре-Н1 е газов величина и число молекул. Принимая во внимание, что курс физики предшествует курсу термодинамики, можно было бы в учебнике по термодина ике этих данных не приводить, тем более в конце учебника. [c.201]

В рамках двухжидкостной модели обсуждается ряд вопросов теории течений газа и диспергированных в нем твердых частиц малого, но конечного объема. Анализ основан на интегральных законах сохранения для смеси и для частиц, дополненных выражениями для силы взаимодействия сред и потока тепла между ними и уравнениями состояния. Как ив [1], вязкость и теплопроводность газа считаются существенными лишь при его взаимодействии с частицами. Взаимодействие между частицами допускается только на поверхностях разрыва типа пелены [2-4] ( сгустков [5]). При анализе допускаемых моделью поверхностей разрыва вводятся дополнительные предположения об их структуре. Рассмотрена автомодельная задача о начальном этапе распада произвольного разрыва. [c.471]

Ряд вопросов теории сверхзвуковых течений вязкого теплопроводного газа рассмотрен в обзоре Л. Г. Лойцянского с соавторами (стр. 507—559). [c.153]

Теория теплопроводности газов. Т. в газах связана с 1гереносом энергии молекулами газа, подобно тому, как вязкость связана с переносом импульса, а диффузия — с переносом массы. Поэтому все эти явления переноса существенно зависят от I. [c.150]

Теплопроводность жидкостей. Теплопроводность жидкостей может быть рассмотрена как на основе кинетической теории газов, видоизмененной для случая больших плотностей и малых пробегов молекул [172], так и на основе теории теплопроводности твердых тел, распространенной на случаи сильного неунорядочения, с учетом возможного добавочного переноса тепла миграцией молекул. Эта вторая точка зрения на теплопроводность жидкостей близка к случаю теплопроводности аморфных твердых тел, рассмотренной в п. 8. [c.256]

Очень интересен подобный анализ и при интерпретации кипящего слоя как квазигомогенной среды с хаотическим (пульсационным) движением частиц, напоминающим броуновское движение гигантских молекул. Если в мире молекул степень их подвижности определяет температура, то в кипящем слое ее функции как бы берет на себя скорость фильтрации газа. Известно, что с ростом температуры теплопроводность газа возрастает, причем, согласно кинетической теории, происходит это в конечном итоге за счет увеличения энергии молекул. Аналогично и в газе — кипящем слое повышение температуры — скорости фильтрации газа — приводит к интенсификации перемешивания твердой фазы в слое, росту тепло- и температуропроводности. [c.136]

Так гласит теория (правда, простейшая), а что же опыт Экспериментируя с водородом, воздухом и углекислым газом, И. Вике и Ф. Феттинг, например, получили соотношение коэффициентов теплообмена 3 1 0,75. Для упомянутых газов значения X относятся, как 7 1 0,62, а величины — как 3,22 1 0,75, т. е. коэффициенты теплообмена примерно пропорциональны теплопроводности газа в степени 0,6. Такие же или близкие к ним результаты были получены многими исследователями. [c.147]

Теплопроводностью называется та форма передачи тепла, которая всецело обусловлена зависящими от местной температуры движениями микроструктурных элементов тела. В газах микро-структурными движениями являются беспорядочные молекулярные движения, интенсивность которых возрастает с увеличением температуры. Подобно тому как молекулярное движение обусловливает перенос массы—диффузию, перенос импульса — вязкость, таким же образом оно приводит к переносу энергии—теплопроводности. В твердых металлах при средних температурах передача тепла происходит вследствие движения свободных электронов, в совокупности образующих электронный газ , который по своему поведению похож на обычный газ. В неметаллических твердых телах теплопроводность осуществляется в основном упругими, акустическими волнами, образуемыми вследствие согласованности смещений всех молекул и всех атомов из их равновесных положений. Взаимодействие волн приводит к энергетическому обмену между ними, что проявляется в изменении одних амплитуд за счет других, а также в сдвиге фаз колебаний. Выравнивание температуры из-за теплопроводности можно понимать, имея в виду описанный механизм, как переход к беспорядочному распределению накладывающихся друг на друга волн, при котором распределение энергии колебаний равномерно во всем теле. Следует заметить, что упругостная составляющая теплопроводности способна играть некоторую роль и в металлических телах. Что касается жидкости, то там она вновь получает первостепенное значение. Микрофизические теории теплопроводности отличаются большой сложностью и во многом еще не завершены. В настоящем курсе, как было уже сказано, вся проблема будет рассматриваться только в макроскопическом плане. [c.9]

Существенное влияние на эффективную теплопроводность дисперсных и капиллярно-пористых систем оказывает давление газа в порах. Из кинетической теории га ов известно, что теплопроводность газа при нормальных условиях от давления газа не зависит, однако эта зависимость начинает проявляться с понижением давления, когда средняя длина" свободного пробега молекул газа одного порядка с расстоянием б между обменивающимися теплотой поверхностями или больше него, т, е, число Кнудсена (Кп = >./б) близко к единице или больше неё. [c.352]

Гипврзвуковое течение вязкого г а. 4 а. Применительно к модели вязкого и теплопроводного газа асимптотич. теория ур-ний газовой динамики при 1/jW—>-0 является более сложной, чем для идеального газа. Для решения задач гинерзвукового обтекания тел в зависимости от значений Рейнольдса числа Re ул1еньшающсгося с увеличением высоты полета), а также от значений др. характерных параметров — е, N, jV- (o) — показатель степени в завнсимос-ти коэф. вязкости [д, от темп-рыг исполь.чуются [c.480]

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ УРАВНЕНИЕ—ур-ние, описы вающее процесс распространения теплоты в сплоншой среде (газе, жидкости или твёрдом теле) осн. ур-ние матем. теории теплопроводности. Т. у. выражает тепловой баланс для малого элемента объема среды с учетом поступления теплогы от источников и тепловых потерь через поверхность элементарного объёма вследствие теплопроводности. Для изотропной неоднородной среды Т. у, имеет вид [c.79]

Заключение. Концепция Ф. (как и др. квазичастиц) помогает описать мн. свойства твёрдых тел, используя представления кинетич. теории газов. Так, решеточная тепло-проводностъ кристаллов для неметаллов — это теплопроводность газа Ф., длина свободного пробега к-рых ограничена фонон-фононным взаимодействием, а также дефектами кристаллич. решётки при низких темп-рах (границами образца). Поглощение звука в кристаллич. диэлектриках—результат взаимодействия звуковой волны с тепловыми Ф. В аморфных (в т. ч. стеклообразных) телах Ф. удаётся ввести только для длинноволновых акустич. колебаний, мало чувствительных к взаимному расположению атомов и допускающих континуальное описание твёрдого тела (см. Упругости теория). [c.339]

Для давления 50 мм рт. ст. при работе с термистором диаметром 7,7 мм (термистор ТСТ-0,5) конвективная соста вляющая теплообмена перестает сказываться, и с ростом степени разрежения газа коэффициент теплообмена остается постояниым до давлений примерно 0,2 мм рт. ст. Это постоянство коэффициента теплообмена связаио с тем, что теплопроводность газа, как следует из молекулярно-кинетической теории, является величиной, не зависящей от давления. При дальнейшем понижении давления глубже 0,2 мм рт. ст. коэффициент теплообмена снова начинает убывать. Убывание связано с тем, что в этом диапазоне давлений наступает молекулярно-вязкостный режим течения газа и у поверхности образца начинает сказываться температурный скачок, влияние которого на теплообмен с увеличением степени разрежения газа усиливается. [c.529]

С. Чепмен развил теорию теплопроводности смесей одноатомных газов с точки зрения молекулярно-кинети-ческой теории вещества. Он считал молекулу точечным центром отталкивания и принимал, что сила взаимодействия между молекулами обратно пропорциональна десятой степени расстояния. [c.86]

С, Саксена и др. [Л. 34] при изложении теории теплопроводности смесей многоатомных газов с учетом неупругих соударений молекул исходили из теории Гирш-фельдера, видоизменив ее для случая неупругих соударений молекул. [c.102]

С. Саксена и др. [Л. 34] улучшили гиршфельдеровскую теорию теплопроводности смесей многоатомных газов, учтя обмен энергией между поступательными и внутренними степенями свободы молекул. Выведенное ими соотношение имеет вид [c.141]

Для теоретического изучения неравновесных состояний газа отнюдь не всегда оказывается необходимым во всей полноте использовать кинетическую теорию газов. Действительно, как ото хорошо известно, существует важный класс движения газа, закономерности которого соответствуют описываемым гидрогазодинамикой Ц]. Гидрогазодипамика не предполагает знания распределений частиц по импульсам. В связи с этим уравнения гидро-газодипамики являются существенно более простыми, нежели кинетические уравнения. В то же время гидрогазодинамика оперирует с такими феноменологическими характеристиками газа, как коэффициенты переноса, которые могут быть теоретически найдены лишь на основании молекулярных распределений. Поэтому возникает необходимость в построении последовательного перехода от кинетической теории к гидрогазодинамике. В связи с этим в настоящей главе мы поставим перед собой задачу получения уравнений гидрогазодинамики — уравнений переноса — на основании кинетической теории, базирующейся на кинетическом уравнении Больцмана. Решение такой задачи, позволяющее, в частности, определить коэффициенты переноса (вязкость, теплопроводность и т. п.), представляет собой одно из наиболее традиционных приложений кинетической теории газов. Можно сказать, что уравнения переноса — уравнения гидрогазодинамики — описывают макроскопические движения неравновесного газа. При этом кинетическая теория неравновесных газов под макроскопическими движениями понимает движения, определяющиеся величинами, представляющими собой результат усреднения по возможным импульсам частиц газа. В этом смысле распределение частиц по импульсам, описываемое функциями распределения, соответствует микроскопической теории состояния неравновесного газа. Таким образом, ставя перед собой задачу построения [c.45]

Полученные условия определяют К0не4(ные изменения всех термодинамических величин при прохождении среды через ударную. волиу в том числе и изменение энтропии-Это связацо с диссипативными процессами, обусловленными вязкостью и теплопроводностью газа и происходящими в тех весьма тониих слоях газа, толщиной которых в этой теории пренебрегают. Итак, движение идеальной жидкости через ударную волну является необратимым течением, т. е. течением, для которого согласно второму закону термодинамики [c.513]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...