Математические модели молекул газа

Математические модели молекул газа [c.10]

Основное предположение кинетической теории газов состоит в том, что физические свойства газа существенно зависят от движения молекул и не зависят от их внутренней структуры. Поэтому при рассмотрении столкновений молекул не учитываются явления, связанные с внутренней структурой молекул, что позволяет создать простые математические модели молекул, которые очень сильно облегчают задачу определения макроскопических характеристик газа, исходя из движения молекул. Соответствие свойств газа, рассчитанных теоретически, свойствам, наблюдаемым в эксперименте, является критерием правильности исходной модели молекулы. [c.10]

Еще менее обоснован такой подход по отношению к насосам поверхностного действия. Он бесперспективен, например, с позиций количественной оценки структурного совершенства самого НПД как совокупности сорбирующих и отражающих молекулы газа поверхностей. Используемый иногда для этого вакуум-фактор X дает лишь ориентировочное представление о совершенстве насоса. К примеру, можно легко построить модели НПД с Х 1, но с весьма нерациональной геометрической структурой. Поэтому одной из целей анализа молекулярных потоков в структурах с сорбирующими стенками должно быть создание замкнутой математической модели НПД как объекта структурно-параметрического анализа. Из сказанного "десь, разумеется, не следует вывод о необходимости исключить быстроту действия из круга параметров НПД. Быстрота действия и производные от нее вели.чины остаются эффективными, точно отражающими сущность процессов в равновесном газе категориями они очень удобны, например, при стандартных измерениях характеристик насосов. Речь идет лишь о том, чтобы четко осознавать границы применимости этого понятия и при необходимости дополнять его физически более содержательными категориями. [c.150]

Таким образом, функцию (4.24), описывающую интегральную характеристику насоса (Г) в зависимости от распределения плотностей потоков молекул в камере, свойств откачиваемого газа по отношению к сорбирующим поверхностям, характеристик источника активных центров и геометрической структуры насоса, в совокупности с другими введенными здесь функциями можно рассматривать как искомую математическую модель НПД. Остановимся более подробно на некоторых компонентах этой модели. [c.191]

В настоящее время молекулярная теория ограничивается недостатком знаний о процессе соударения сложных молекул. В этой книге из-за отсутствия данных о соударениях двухатомных молекул все математические выводы проведены для одноатомного газа. Однако результаты можно с успехом применять и к двухатомным газам (к воздуху), если изменить соответствующим образом отношение удельных теплоемкостей и числа Прандтля. Рассмотрен сильный скачок с учетом более сложной модели молекулы. В свободном молекулярном потоке нет столкновений между молекулами, поэтому можно рассмотреть и двухатомный газ. Молекулярная теория турбулентного течения, в котором происходят столкновения целых групп молекул, еще недостаточно развита и поэтому в книгу не включена. [c.8]

Колебания давления при горении газа в трубах, автомодельные задачи обтекания тел горючей смесью, асимптотика поведения детонационных волн, влияние конечной скорости возбуждения колебательных степеней свободы молекул на скорость горения за ударной волной, математическая модель сверхзвукового пульсирующего детонационного прямоточного двигателя. [c.5]

Поэтому классическая теория сплошной среды —не очень хорошая математическая модель для приближенного описания физических явлений в области АУ < АУ. Примерами прекрасных континуальных моделей, очень хорошо согласующихся с экспериментальными данными, могут служить классические линейная и нелинейная теории упругости в кристаллических веществах (характерные длины много больше промежутков между атомами и постоянной решетки), гидроаэродинамика (для очень коротких средних длин свободного пробега молекул, что исключает случай очень разреженных газов), а также другие более сложные теории, как, например, теория деформируемых намагничивающихся тел, в которой магнитомеханические взаимодействия достаточно строго исследуются в рамках континуального описания. [c.79]

Прежде чем приступить к решению той или иной задачи выбирается физическая модель, т.е. четко оговаривается, из каких представлений об изучаемом объекте исходят в данном исследовании. В соответствии с принятой моделью записываются математические соотношения, являющиеся выражением физических законов или определением физических величин, необходимые и достаточные для решения задачи. Затем проводятся математические выкладки, строгие или приближенные, и физический анализ полученных результатов. Упомянем некоторые модельные представления, используемые в общем курсе физики модели материальной точки и абсолютно твердого тела в механике, модель идеального газа в молекулярной физике, модели квазиупругих диполей и молекулярных токов в электромагнетизме, планетарная и квантовая модели атома в атомной физике и т.д. Одна и та же физическая проблема может быть исследована в рамках различных моделей. Более грубая модель часто не в состоянии объяснить все стороны рассматриваемого явления, зато более проста в обращении. Так, например, классическая модель идеального газа, в которой молекулы рассматриваются как частицы, подчиняющиеся ньютоновской механике, позволяет без труда получить уравнение состояния, но приводит к неверной зависимости теплоемкости от температуры. Для решения этой проблемы приходится использовать квантовую модель атома и квантовую статистику. [c.14]

Если газ находится при сравнительно низком давлении и температуре, существенно превышающей температуру насыщения, то силами взаимодействия между молекулами можно пренебречь и рассматривать лишь кинетическую внутреннюю энергию. Модель газа, где молекулы — математические точки и силы взаимодействия между ними отсутствуют, является моделью идеального газа. Теоретически любой газ, приведенный к давлению р = О, — идеальный. [c.14]

Книга содержит систематическое изложение основных вопросов современной газовой динамики. Математическое моделирование газодинамических процессов строится на базе двух независимых блоков, включающих уравнения баланса и уравнения состояния. Блок уравнений состояния формулируется на основе гипотезы о локальном термодинамическом равновесии. Рассматриваются три основные модели газовой среды совершенный газ с постоянными теплоемкостями двухатомный газ с релаксацией колебательной энергии молекул химически реагирующая смесь идеальных газов. [c.1]

В соответствии с используемой в механике сплошных сред моделью осред-ненного движения и взаимодействия молекул, где рассматриваются средние величины, непрерывно распределенные по заданному объему газа, основными физико-математическими характеристиками совокупности молекул в этом объеме являются [c.13]

Наличие порогового коэффициента интенсивности напряжений Kis в рамках описанной математической модели можно объяснить так. С уменьшением коэффициента Ki уменьшается раскрытие трещины 2vq (wo 7(i) и уменьшается поток протонов Q, поступающих в металл (Q = г Ио)- С уменьшением раскрытия трещины становится существенной вязкость газа (или жидкости). Напомним, что расход вязкой жидкости через узкую плоскую щель прямо пропорционален кубу ширины щели и обратно пропорционален длине щели. Как только раскрытие трещины 2vq становится сравнимым с длиной свободного пробега молекул окружающего газа, механизм движения газа.в полости трещины резко изменяется (вместо гидродинамического механизма— кнудсеновская диффузия разреженного газа). [c.385]

Феноменологическая теория отождествляет любой достаточно малый (но все еще содержащий достаточно большое число молекул) физический объем газа и с материальной точкой , постулируя, что при стягивании к точке объема введенные средние величины имеют конечный предел и тем самым порождают сплоншые распределения плотности, вектора скорости и внутренней энергии. Получаемые распределения н являются предметом изучения в математической модели газа как сплошной среды. Эта модель основана иа том, что в пределе формулы ( ) для любого конечного объема о дают выражения основных физико-математических характеристик в виде интегралов по объему и от указанных средних величин. [c.15]

Этот переход ярко проявляется в модели решеточного газа. Если начать с малой плотности и увеличивать давление, то мы достигнем такого значения химического потенциала ц, при котором уравнение (6.19) будет иметь два различных корня для п, соответствующих двум различным фазам в равновесии. Переход между этими фазами математически эквивалентен изменению знака спонтанной намагниченности Г в ферромагнетике Изинга, когда внешнее магнитное поле Н проходит через нуль. Таким образом, конденсация пара в жидкость происходит за счет сил притяжения меяеду атомами или молекулами независимо от деталей расположения этих атомов в более плотной фазе. Эту точку зрения очень ясно выразил Уидом [8]. [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...