Молекулярная структура газа

Под гидравлическим ударом понимают резкое повышение (или понижение) давления жидкости в трубопроводе, вызванное внезапным изменением скорости течения. Явление гидравлического удара свойственно только капельным жидкостям, которые обладают малой деформацией сжатия. В газах резкое изменение скорости также вызывает изменение давления, однако вследствие значительной сжимаемости и отличия молекулярной структуры газа явление носит другой характер. [c.273]

Определение функции вида (3.16) для того или иного рабочего тела возможно, вообще говоря, только на основе экспериментального материала. Для некоторых простейших случаев искомая функция может быть получена на основе соображений о молекулярной структуре газа, как это будет показано ниже (см. 4.5). [c.32]

Вопросы теплообмена в разреженном газе имеют серьезное значение в вакуумной технике и расчетах теплового режима тел, летающих в верхних слоях атмосферы. До сих пор мы считали текущую среду непрерывной, пренебрегая ее молекулярной структурой. Эта существенная абстракция хорошо оправдывается до тех пор, пока средняя длина свободного пробега молекул Л весьма мала по сравнению с размерами обтекаемого тела. Когда Л становится соизмеримой с линейными размерами тела /д, пренебрежение молекулярной структурой газа становится недопустимым. Следовательно, физическое определение степени разреженности газа неотделимо от размеров тела или системы тел, с которыми этот газ взаимодействует. В связи с этим разреженным считается газ, средняя длина свободного пробега молекул которого соизмерима с размерами рассматриваемого тела. [c.271]

В газах расстояния между молекулами значительно больше, чем в жидкостях, и силы молекулярного взаимодействия поэтому относительно малы. Этой особенностью молекулярной структуры газов объясняется их существенно большая по сравнению с жидкостью сжимаемость. Отмеченное различие между жидкостями и газами подчеркивается простыми примерами. Так, жидкость принимает [c.14]

При высоких температурах, превосходящих тысячи градусов, в газах начинаются явления диссоциации и ионизации, нарушающие молекулярную структуру газов, происходит распад молекул на атомы и перераспределение электронов внутри атомов. [c.6]

Молекулярная структура газа [c.7]

Химическая постоянная. Постоянная I в соотношении (4.15а) дает абсолютное значение энтропии идеального газа. Ее называют иногда постоянной давления пара, так как она дает также абсолютное значение давления пара жидкой или твердой фазы. С помощью статистической механики можно получить ее значение, исходя из молекулярной структуры газа. В рамках термодинамики, однако, эта величина представляет собой просто характеризующую данное вещество постоянную, которую следует находить экспериментально. Так как эта постоянная определяет константы равновесия для газовых реакций, ее называют также химической постоянной. [c.219]

В данном курсе лекций основное внимание уделяется влиянию внутренней молекулярной структуры газа на его движение. [c.27]

Различия в молекулярной структуре газов, жидкостей и твердых тел, конечно, существуют, но и они в основном проявляются в количественной стороне межмолекулярных взаимодействий. [c.7]

В некоторых случаях гиперзвуковых течений обычная модель газа как сплошной среды становится недостаточной, и нужно использовать более сложные модели статистического описания молекулярной структуры газа. [c.400]

Исследования показали, что величина к зависит от молекулярной структуры газа. Так, для одноатомных газов й=1,66, для двухатомных газов, в том числе и для воздуха, й=1.4, для многоатомных газов =1,33. [c.308]

С увеличением высоты полета изменяется молекулярная структура атмосферного воздуха, увеличивается средний путь свободного пробега молекул воздуха между последовательными столкновениями. В связи с этим при решении ряда аэродинамических задач приходится отказаться от основной гипотезы, которой мы пользовались в предыдущих главах — гипотезы сплошности среды, и учитывать при расчетах молекулярную структуру газа. [c.594]

Общие принципы изложенной в 10 теории — возникновение вторичного излучения центров в среде под действием первичной, падающей волны, суммирование элементарных волн отдельных излучателей, теорема погашения и расчет отраженной волны,— несомненно, применимы к любой среде. Однако приведенный конкретный расчет, конечно, применим лишь для непроводящих сред молекулярной структуры (газы, молекулярные жидкости, молекулярные кристаллы), непоглощающих или слабо поглощающих. Под слабым поглощением следует понимать такое, когда поглощением первичной волны на расстоянии длины когерентности (для падающей волны) можно пренебречь. [c.130]

Второй закон термодинамики, как и первый, основан на надежных экспериментальных данных, полученных в результате следующих наблюдений теплота самопроизвольно переходит из области высоких температур в область низких температур, газы самопроизвольно перетекают из области высокого давления в область низкого давления, два различных газа самопроизвольно смешиваются и теплота не может быть количественно превращена в работу в периодически действующей тепловой машине. Объяснение этих наблюдений основано на молекулярной структуре вещества. Однако экспериментальные наблюдения отражают поведение не отдельных молекул, а статистическое поведение большой группы молекул. Следовательно, второй закон термодинамики, который основан на наблюдении макроскопических свойств, по природе своей является статистическим и справедливость его ограничена законом статистики. [c.189]

При всех различиях в молекулярной структуре твердых тел, жидкостей и газов между ними не всегда можно провести четкую границу. Многие тела, которые мы привыкли считать твердыми, при определенных условиях ведут себя как жидкости, а некоторые жидкости проявляют свойства твердых тел. Так, например, асфальт при мгновенном резком приложении силы ведет себя как твердое тело, а при длительном действии той же силы течет. Существуют материалы, которые ведут себя как упругие твердые тела, если они длительно находятся в состоянии покоя, и проявляют свойства жидкостей при интенсивном перемешивании. В концентрированных полимерных растворах могут одновременно проявляться свойства твердых тел и жидкостей. [c.10]

Как указано выше, газы также обладают вязкостью, но механизм межмолекулярного взаимодействия, проявляющегося в этом свойстве, в них иной, нежели в жидкостях. Исходя из представлений о молекулярной структуре жидкостей (см. п. 1.1), можно предположить, что в этих средах при повышении температуры возрастает кинетическая энергия колебательных движений молекул, учащаются их перескоки , в результате чего облегчается относительный сдвиг слоев. Макроскопически это обнаруживается в уменьшении вязкости. [c.15]

Из формулы (11.23) можно сделать вывод, что скорость звука в газе зависит только от его молекулярной структуры и температуры и не зависит от условий движения. [c.414]

Для большинства жидкостей величина силы при этом может быть любой сколь угодно малой. Однако существуют жидкости с настолько упорядоченной молекулярной структурой, что требуется некоторое начальное усилие для осуществления сдвига. Такие жидкости называют пластичными. Если время действия сдвигающей силы мало по сравнению с то непрерывного перемещения молекул вообще не возникает, и жидкости, как твердые тела, оказывают упругое сопротивление сдвигу. Если время действия сдвигающей силы больше то возникает течение и проявляется вязкость, т. е. сопротивление сдвигу. Сила сопротивления может о>казаться так же, как в газах, пропорциональной скорости деформации. В этом случае жидкости называют ньютоновскими. Если связь между силой сопротивления и скоростью деформации отлична от линейной или начальное сдвиговое усилие не равно нулю, то жидкости называют неньютоновскими. [c.11]

Если исходить из молекулярной структуры вещества, то очевидно, что кристаллическая фаза, будучи самой упорядоченной, должна иметь наименьшую энтропию по сравнению с жидкостью и газом. Жидкая фаза, особенно вблизи температуры плавления, сохраняя некоторые элементы так называемого ближнего порядка, обладает меньшей энтропией, чем вполне неупорядоченная газообразная фаза. [c.206]

В термодинамике используется феноменологический метод исследования, при котором не вводится никаких предположений о молекулярном строении изучаемых тел. Применяемый в других областях физики статистический метод исходит из определенной молекулярной структуры тел и использует теорию вероятностей и математическую статистику для определения свойств совокупности микрочастиц. Простейшим примером взаимодействия обоих методов является определение термодинамических величин (давление, температура) в кинетической теории газов. [c.5]

Допустим у идеального газа молекулярную структуру, но пренебрежем размерами молекул, рассматривая последние как материальные точки. Предположим также, что между такими молекулами идеального газа отсутствуют какие бы то ни было силы взаимодействия [6]. Уравнением состояния такого рабочего агента будет [c.30]

По аналогичной методике выполнялась обобщенная обработка данных и по другим физическим характеристикам по линии насыщения — поверхностного натяжения (рис. 3), теплопроводности жидкости (рис. 4), теплосодержания (рис. 5), удельных весов жидкости (рис. 6), удельных весов пара, вязкости и теплопроводности газов и паров (рис. 7) и т. д. Можно отметить, что, несмотря на весьма различные свойства сред (например, полярные и неполярные жидкости), связанные с их молекулярной структурой, имеет место согласование, позволяющее говорить о наличии общих закономерностей в пределах достаточно широких групп веществ. На рис. 8 приведена обработка данных по физическим свойствам жидкости и пара на линии насыщения сравнительно более узкой группы веществ — фреонов. Как видно из графиков, здесь имеет место значительно лучшее соответствие данных, дающее отклонение точек в обобщенных координатах, не выходящее за величину нескольких процентов. [c.20]

Молекулярно-кинетическая теория материи, которая делает определенные гипотезы о структуре газа и природе теплоты, дает уравнение состояния идеального газа в следуюш,ем виде [c.30]

ДИНАМИКА РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ — раздел механики газов, в к-ром изучаются явления, требующие учёта молекулярной структуры, привлечения представлений и методов кинетической теории газов. Толчком к бурному росту исследований в атой области и образованию на стыке газовой динамики, и кинетич. теории газов самостоятельной дисциплины — Д. р. г.— послу-и ило развитие вакуумной техники и космонавтики, что и обусловило её название Д. р. г. паз. также м о-лекулярной газодинамикой. [c.620]

Ввиду малой длины волны У. характер его распространения определяется в первую очередь молекулярной структурой среды, поэтому, измеряя скорость с и коэф. затухания а, можно судить о молекулярных свойствах вещества (см. Молекулярная акустика). Характерная особенность распространения У. в многоатомных газах и во мн. жидкостях—существование областей дисперсии звука, сопровождающейся сильным возрастанием его поглощения. Эти эффекты объясняются процессами релаксации (см. Релаксация акустическая). У. в газах, и в частности в воздухе, распространяется с большим затуханием (см. Поглощение звука). Жидкости и твёрдые тела (особенно монокристаллы) представляют собой, как правило, хорошие проводники У., затухание в них значительно меньше. Поэтому области использования У. средних и высоких частот относятся почти исключительно к жидкостям и твёрдым телам, а в воздухе и газах применяют только У. низких частот. [c.215]

Объяснение явления. Вначале нужно учесть, что все жидкости имеют весьма упорядоченную молекулярную структуру, молекулы жидкости касаются одна другой и скапливаются на дне содержащего жидкость сосуда. -Напротив, молекулы газа находятся в непрерывном движении и заполняют все свободное пространство (см. - рис. 28.2). [c.153]

Важнейший вклад в развитие этой науки был сделан выдающимся русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711 —1765), сформулировавшим принципы сохранения вещества и энергии. М. В. Ломоносов установил молекулярную структуру жидкости и газа и впервые провел опыты с целью проверки закона сохранения вещества, установления природы теплоты, закона сжимаемости газов и др. [c.10]

Все жидкости обладают внутренним трением, обусловленным вязкими свойствами сред. Влияние вязкости на характер течения жидкости неоднозначно. В некоторых задачах вязкость играет решающую роль и определяет движение среды. В других случаях ее влияние сказывается слабо и представление о характере течения можно получить без учета вязких сил. Пренебрежение вязкими силами существенно облегчает аналитическое исследование, и вместо реальной жидкости оказывается целесообразным рассматривать модель идеальной жидкости. Идеальная жидкость —это абстрактная л<идкость, лишенная внутренних сил трения. Указанную модель следует рассматривать как первое, но важное приближение к реальной модели течения. При изучении вязких свойств обнаруживается также различие между капельной и сжимаемой жидкостью, обусловленное молекулярной структурой вязкость несжимаемой жидкости с ростом температуры уменьшается, а вязкость газов растет. [c.15]

При анализе естественных фракталов часто используют представления о кластерах. Кластерами называют комплексные соединения, в основе молекулярной структуры которых лежит объемная ячейка из непосредственно связанных между собой атомов, которая играет роль центрального атома. С развитием теории фракталов введено понятие фрактальных кластеров, которыми принято называть структуры, образующиеся при ассоциации твердых аэрозолей в газе в случае диффузного характера их движения. Это характерно, например, для облаков, туманов, частиц, находящихся в суспензиях, коллоидных растворах и т.п. В случае фрактального кластера средняя плотность частиц в нем р(г) падает по мере удаления от образующего центра по закону [43] [c.38]

МОЛЕКУЛЯРНАЯ АКУСТИКА — раздел физ. акустики, в к-ром структура и свойства вещества и кинетика молекулярных процессов исследуются акустич. методами. Осн. методы М. а.— измерения скорости, звука и козф. поглощения звука в зависимости от разл. физ. параметров частоты звуковой волны, темп-ры, давления, маги, поля и др. величин. Исследования, проводимые такими методами, иногда объединяют в особый раздел экснерим. акустики — ультразвуковую или акустическую спектроскопию. Методами М. а. можно исследовать газы, жидкости, полимеры, твёрдые тела, плазму. На ранней стадии развития этой области и в нек-рых случаях до сих пор термин М. а. применяют лишь к исследованиям молекулярной структуры газов а жидкостей. [c.193]

Динамика разреженных газов или, как ее иногда называют, супераэродинамика изучает явления, имеющие место при произвольном отношении длины пробега (времени между столкновениями) молекул к характерному размеру (времени) явления. Изучаемые явления могут быть сколь угодно далекими от равновесных. Исследование таких явлений требует в общем случае учета молекулярной структуры газа, кинетического Описания, применения уравнения Больцмана. В круг задач динамики разреженных газов входят, например, задачи об обтекании летательных аппаратов, движущихся на больших высотах, о движении газов в вакуумных аппаратах, ультразвуковых колебаниях в газах, структуре ударных волн, неравновесных течениях и т. д. [c.5]

Исторически уравнение (4.1) было получено на основе опытных данных, точнее, известных опытных законов Бойля-Мариотта [pV = onst при Т = onst) и Гей-Люссака (14 = = Vo(l + ауТ) при р = onst) французским ученым (инженером) Клапейроном в 1834 г. Этот результат был получен без использования данных о молекулярной структуре газа. [c.28]

ЭТИ процессы не учитываются, естественно, не может описать сам механизм ударного сжатия, не может описать структуру того тонкого, но в действительности конечного слоя, в котором происходит переход газа из начального состояния в конечное. Именно поэтому в теории, где вязкость и теплопроводность не приняты во внимание, ударный разрыв представляется математической поверхностью с нулевой толщиной. Как было отмечено выше, в такой теории нет характерной длины, которая могла бы послужить масштабом для толш ины разрыва. При учете молекулярной структуры газа, т. е. процессов вязкости и теплопроводности, такой масштаб появляется. Это — длина свободного пробега молекул, которой пропорциональны коэффициенты вязкости и теплопроводности и которая, в действительности, служит мерой реальной ширины разрыва. [c.54]

При исследовании течений газа при больших разрежениях необходимо учитывать, что газ представляет собой совокупность отдельных молекул. При рассмотрении молекулярной структуры газов предполагается, что молекулы находятся в беспорядочном движении, сталкиваются между собой и ударяются о поверхность обтекаемого тела. Предполагается также, что к столкновен1 ям молекул применимы законы ударов абсолютно упругих шаров. В промежутке между столкновениями силами взаимодействия молекул пренебрегают. [c.416]

Двуокись углерода и сернистый газ представляют собой два трехатомных газа с аналогичным химическим составом. Несмотря на то что колебательная составляющая теплоемкости двуокиси углерода превышает таковую для сернистого газа почти на 0,35 кал1моль при 300 °К, теплоемкость при постоянном давлении углекислого газа при 300°К и 1 атм равна 8,89 кал/ моль°К) по сравнению с 9,54 кал1(мояь °К.) для сернистого газа. Какой вывод о молекулярной структуре этих газов можно сделать из этих термодинамических данных [c.148]

Дальнейшие наблюдения показали, что наличие мелких частиц пыли в атмосфере не может являться единственной причиной голубизны неба и поляризации света неба. Как стало нзпестно из наблюдений в горных обсерваториях, чем чиш,е воздух, (т. е. чем меньше присутствует в атмосфере мелких частиц пыли), тем больше голубизна неба и тем полнее поляризация света неба. Этот факт послужил основанием Рэлею еще раз ве )нуться к задаче рассеяния света в атмосфере и объяснить голубой цвет неба молекулярной структурой воздуха. На этот раз Рэлей в ос1Юву своей теории положил тот факт, что рассеяние света происходит не иа частицах пыли, а на самих молекулах газов, составляю щих воздух. Сущность этой теории Рэлея излагается в начале следующего параграфа. [c.309]

Как известно из общего курса физики, материальные тела обладают сложной молекулярной структурой, причем молекулы среды совершают тепловые движения хаотичные в газах, более или менее упорядоченные в жидкостях и аморфных телах и колебательные в кристаллических решетках твердых тел. Эти внутренние движения определяют физические свойства тел, которые в модели сплошной среды задаются наперед основными феноменологическими закономерностями (например, законы Бойля — Мариотта, Клапейрона — в газах, законы вязкости — в ньютоновских и неиыотоповских жидкостях, закон Гука — в твердых телах). [c.103]

Скачки молекул совершаются хаотически, новое место никак не предопределено прежним. Непрерывно и в большом количестве совершающиеся скачкообразные переходы молекул с места на место обеспечивают их диффузию и текучесть жидкостей. Если на границе жидкости приложена сдвигающая сила, то, как и в газах, появляется преимущественная направленностБ скачков н возникает течение жидкости в направлении дейст рия силы. Для большинства жидкостей сила при этом может быть любой сколь угодно малой. Однако существуют жидкости с настолько упорядоченной молекулярной структурой, что требуется некоторое [c.9]

Молекулярная диффузия развивается в результате теплового движения молекул, атомов и ионов, поэтому коэффициент диффузии зависит от молекулярной структуры и термического состояния системы. Для газов он составляет величину порядка 2-10 до 1-10 м 1сек. [c.178]

Двигатель, работающий на чистом спирте, выделяет с выхлопными газами гораздо меньше продуктов сгорания, чем бензиновый двигатель той же мощности. Температуры фронта пламени паров спирта сравнительно низкие, поэтому образуется вдвое меньше окислов азота. Стехиометрическое количество воздуха для спирта меньше, чем для бензина, и пары спирта гораздо лучше горят в бедной смеси. Поэтому количество окиси углерода также уменьшается— оно составляет лишь около 50 % по сравнению с бензиновым двигателем. Несго-ревшне углеводороды практически отсутствуют благодаря тому, что молекулярная структура спирта проще, чем у бензина. Кроме того, нет надобности добавлять свинец с целью по-126 [c.126]

Нас интересует поток не идеальной жидкости, а реального газа или пара, текущего через сложные каналы проточной части. Для этого поставим и решим задачу нахождения поля скоростей рабочего агента с учетом его вязкости, с которой связана теплопроводность рабочего агента. Указанные явления обусловлены молекулярной структурой рабочего агента, причем основные закономерности, связывающие напряжение трения и количество переносимого тепла с распределением скоростей и температур, могут быть строго выведены из кинетической теории совершенной жидкости или газа (см. [15], стр. 431). С макроскопической точки зрения эти закономерности задаются вперед как некоторые дополнительные физические законы. В нашем случае воспользуемся общеизвестным законом Ньютона, выражающим касательное напря- [c.161]

В гидрогазодинамике обычно абстрагируются от молекулярной структуры исследуемых потоков и рассматривают условную модель среды, обладающей непрерывным распределением всех характеристик (параметров). Гипотеза непрерывности (сплошности) объединяет жидкости и газы в единую категорию текучих, легко деформируемых сред. Вместе с тем между жидкостями и газами существует принципиальное различие. В жидкостях силы межмолеку-лярного сцепления более значительны по сравнению с газами, так как расстоян (я между молекулами малы. По этой причине жидкости можно считать слабосжимаемыми средами или, упрощенно, несжимаемыми. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...