Поток энергии молекул

Поток энергии молекул [c.115]

При полном обмене энергией падающих молекул газа на стенку с частицами вещества стенки результирующий перенос энергии к массе стенки определяется разностью потоков энергии молекул, падающих на стенку ( пад) и отраженных стенкой ЯТр) энергией, отвечающей температуре стенки Тр [c.104]

Среднее значение mv I /2 для тех молекул, которые проходят через отверстие, равно отношению среднего потока энергии к среднему потоку молекул [c.371]

При торможении воздуха, движущегося с очень большими скоростями, в потоке развиваются высокие температуры. При этом нагрев газа влечет за собой изменение его термодинамических параметров, а также различные физико-химические превращения. Например, в случае нагрева воздуха, находящегося при нормальном атмосферном давлении, до температуры 1500 К начинается заметное возбуждение колебательных уровней внутренней энергии молекул кислорода и азота воздуха при нагреве до температуры 3000 К эти уровни для кислорода оказываются полностью возбужденными и дальнейшее нагревание приводит к его диссоциации, завершающейся при температуре 6000 К (т. е. молекулы кислорода почти полностью диссоциированы). Кроме того, при такой температуре происходит диссоциация большей части молекул азота. С дальнейшим повышением температуры начинает развиваться процесс возбуждения электронных степеней свободы, а затем происходит отрыв электронов от атомов азота и кислорода. Это явление называется ионизацией. Процесс ионизации интенсифицируется по мере увеличения температуры и сопровождается ростом концентрации свободных электронов. [c.34]

Теплоотдача при режиме свободномолекулярного потока. Такой режим потока наблюдается при очень больших разрежениях, когда длина свободного пробега молекул на один или более порядков превышает характерный размер тела. Теплоотдачу в этих условиях можно определить следующим образом подсчитать энергию (поступательного, вращательного и колебательного движения — см. в гл. 3.) молекул, падающих на тело подсчитать энергию молекул, отраженных от тела разность этих двух энергий и будет искомой величиной. [c.344]

Основное влияние процессов диссоциации и ионизации состоит в снижении температуры воздуха за ударной волной (вниз по потоку), так как на эти процессы затрачивается кинетическая энергия молекул. Для оценки порядка величины снижения темпе- ратуры приведем следующий пример при максимальной пиковой температуре в 20 000 К, возникающей при проходе воздуха сквозь поверхность ударной волны, равновесная температура на некотором расстоянии ниже волны составляет всего 7000 К. На рис. 29.11 приведены для сравнения кривые изменения температуры в критической точке теплоизолированного тела с притупленным носком при его полете в двух атмосферах в диссоциированном и ионизированном воздухе (реальный газ) и в воздухе без учета названных процессов (идеальный газ). [c.350]

Из формулы (16-19) видно, что влага следует за потоком тепла от горячих мест тела к более холодным. Физическая причина этого явления заключается в увеличении вместе с температурой кинетической энергии молекул воды, что вызывает дополнительный процесс диффузии влаги, а главное, в увеличении давления водяного пара. Если температура в центре пористого тела выше, чем на поверхности, то пар выталкивает воду к поверхности по капиллярам. [c.300]

При соприкосновении двух тел, имеющих различную температуру, происходит обмен энергией их частиц (молекул, атомов, свободных электронов), вследствие чего интенсивность движения частиц тела, имевшего меньшую температуру, увеличивается, а интенсивность движения частиц тела с более высокой температурой уменьшается. В результате одно из соприкасающихся тел нагревается, а другое остывает. Поток энергии, передаваемой частицами более горячего тела частицам более холодного, называется тепловым. [c.113]

Данная расширенная концепция теплоты означает, что под теплотой понимается не только энергия, переносимая от одного тела к другому посредством соударения молекул с различной кинетической энергией, но также и кинетическая энергия молекул, переносимых потоком от одного тела к другому. [c.34]

Для многоатомных газов необходимо учитывать внутреннюю энергию молекул, равномерно распределенную по степеням свободы в случае термодинамического равновесия. Поток внутренней энергии молекул на поверхность [c.326]

Рассмотрим процесс теплопроводности. Механизм переноса теплоты в газах существенно отличается от способа передачи теплоты в твердых телах. В кристалле частицы не переходят с места на место, но при взаимодействии передают друг другу энергию. В газах же перенос теплоты осуществляется за счет хаотического движения частиц. Молекула, пройдя отрезок /, переносит и порцию энергии на это расстояние. Если плотность газа всюду постоянна, то число частиц, проходящих через плоскую поверхность за некоторое время в одну сторону, в среднем равно числу частиц, проходящих через эту поверхность за то же время в обратную сторону. Тем не менее поток энергии не равен нулю, если вещество в слое слева и в слое справа имеет разную температуру. [c.232]

Функция распределения f t, х, ) является основной во всей кинетической теории газов. Однако и эта функция дает излишне детальное описание газа. В результате какого-либо эксперимента мы можем получить лишь некоторые осредненные величины, такие, как плотность газа, его скорость, тензор напряжений или поток энергии. Поэтому в подавляющем большинстве задач нас интересуют именно эти осредненные характеристики. Но, как будет показано ниже, гидродинамическое описание газа возможно лишь при достаточно малых длинах пробега молекул. В общем же случае приходится решать задачу на молекулярном уровне, т. е. отыскивать функцию распределения f t,x, ), а затем путем ее усреднения переходить к интересующим нас макроскопическим величинам. [c.32]

Формула (1.25) определяет поток энергии, передаваемый стенке поступательными степенями свободы молекул. Если молекулы [c.349]

Во многих работах поток внутренней энергии молекул учитывают, заменяя в формуле (1.25) энергию Ei на Ei- -E l и на тогда [c.350]

Если необходимо найти только суммарные аэродинамические характеристики. то вычисления этих интегралов можно избежать, так как суммарные силы, действующие на тело, обусловлены лишь импульсом, передаваемым телу молекулами, пришедшими из бесконечности и уходящими на бесконечность. Силы, создаваемые молекулами, движущимися от одних участков тела к другим, являются внутренними. Точно так же можно рассчитать суммарный поток энергии. Импульс и энергия, уносимые уходящими на бесконечность молекулами, можно записать в виде [c.369]

В свободномолекулярном потоке число молекул, падающих на пластинку, приносимый ими имиульс и энергия соответственно равны [c.393]

Таким образом, по скоростям вынужденного и теплового движений в невозмущеином потоке определяется энергия молекул перед их соприкосновением со стенкой, а полнота энергообмена при соударении со стенкой оценивается с помощью коэффициента аккомодации. На основе формулы (11.1) можно записать [c.397]

Если в качестве ф выбрать внутреннюю энергию одной молекулы тсуТ, где тсу — теплоемкость, приходящаяся на одну молекулу, то из формулы (3.2.4) получим выражение для плотности потока энергии [c.99]

Первый член формулы (3.6.35) характеризует обычный тепловой поток, возникающий вследствие неоднородности температуры в газе, второй член, — поток, обусловленный диффузионным переносом энергии молекулами. Последний член формулы (3.6.35) связан с диффузионным термоэффектом. [c.125]

Турбулентные течения значительно сложнее ламинарных. Для изучения турбулентности нужны методы, существенно отличающиеся от тех, которые применяются для изучения ламинарого движения. Беспорядочный характер движения отдельных частиц (жидких комков) жидкости в турбулентном потоке требует применения методов статистической механики. Между статистической механикой молекулярного движения и статистической гидроаэромеханикой вязкой жидкости, несмотря на то что они кажутся на первый взгляд аналогичными, существует принципиальное отличие. Оно выражается прежде всего в том, что суммарная кинетическая энергия молекул не меняется со временем (по кинетической теории газов), тогда как в турбулентном потоке кинетическая энергия жидкости всегда в той или иной мере рассеивается, переходя вследствие вязкости в тепло. [c.147]

Приведенные в этом параграфе результаты получены в предположении, что молекулы газа, падающие на поверхность тела, не имеют соударений с отлетающими молекулами. Поэтому считают, что в газе имеет место максвелловское распределение скоростей хеплового движения молекул газа, на которое накладывается макроскопическая скорость газового потока.. Энергия падающих на стенку молекул определяется при этом с учетом как макроскопической скорости, так и скорости теплового движения молекул. Количество переданной стенке энергии определяется через коэффициент аккомодации [см. (11-28)]. [c.260]

На поверхности раздела будут конденсироваться не все достигшие ее молекулы, поскольку часть из них отразится от поверхности. Это обстоятельство учитывается коэффициентом конденсации /к- Коэффициент конденсации соответствует доле сконденсировавшихся молекул, т. е. захваченных жидкой фазой и отдавших ей свою скрытую энергию испарения, из общего числа молекул, попавших на границу фазового перехода. Понятие коэффициента конденсации было впервые введено Кнудсе-ном [13]. С учетом коэффициента конденсации поток сконденсировавшихся молекул [c.228]

В жидкостях теряют смысл понятия времени и длины свободного пробега частиц (неприменимо кинетич. ур-ние Больцмана для одночастичной ф-ции распределения). Аналогичную роль для жидкости играют величины Т1 II 1 — время и длина затухания пространственно-временных корреляционных функций динамич. переменных, описывающих потоки энергии и импульса Т1 и характеризуют затухание во времени и пространстве взаимного влияния молекул, т. е. корреляций. Для жидкостей полностью остается в силе понятие гид-родинамич. этапа Р. и локально-равновесного состояния. В макроскопически малых объемах жидкости, но ещё достаточно больших по сравнению с длиной корреляции локально-равновесное распределение устанавливается за время порядка времени корреляции (т т ) в результате интенсивного взаимодействия между частицами (а не только парных столкновений, как в газе) эти объёмы по-прежнему можно считать приближённо изолированными. На гндродивамич. этапе Р. в жидкости термодинамич. параметры и массовая скорость удовлетворяют таким же ур-ниям гидродинамики, теплопроводности и диффузии, как и для газов (при условии малости изменения термодинамич. параметров и массовой скорости за время т, и на расстояниях [c.328]

В связи с изложенным представляется целесообразным именно с этой скоростью звука (кривая5) сопоставить критическую скорость истечения. Для этого прежде всего необходимо уметь определять критические параметры двухфазной смеси по известным параметрам заторможенного потока. В однофазном адиабатном потоке эта задача однозначно решается с помощью показателя адиабаты (изоэнтропы). Рассматривая двухфазную смесь как гомогенную смесь идеального газа и несжимаемой жидкости, полагаем, что в основе механизма обмена количеством движения лежит не вязкое трение, а упругое столкновение молекул газа с частицами конденсированной фазы. Таким образом, разгон жидкой фазы, так же как увеличение скорости газа, осуществляется за счет уменьшения энергии молекул газа. [c.172]

Комбинацией термического разложения и конденсации является сверхзвуковое истечение газов из камеры, в которой поддерживаются повышенные постоянные давление и температура, через сопло в вакуум [11]. В этом случае тепловая энергия молекул газа трансформируется в кинетическую энергию сверхзвукового потока, а газ при расширении охлаждается и превращается в пересыщенный пар, в котором могут образовываться кластеры, содержащие от двух атомов до миллиона. Повышение первоначального давления в камере при неизменной температуре приводит к возрастанию пересыщения. В литературе [14] описано получение ультрадисперсного порошка (Si,N4 + Si ) пиролизом жидкого силазана, истекающего в виде аэрозоля через ультразвуковое сопло. [c.35]

Концентрированный поток энергии создает условия для испарения графита с образованием метастабильных соединений, с размерами частиц менее 100 нм. Это фуллерены — разновидности новой аллотропической формы углерода. Особенностью фуллеренов является упорядоченное размещение атомов углерода на сферической поверхности. Фуллерены, молекулы которых содержат 60 70 и 82 атомов углерода, устойчивы, их обозначают СбО, С70, g2- Молекулы фуллеренов представляют собой углеродную оболочку диаметром 1 нм со сравнительно большой внутренней полостью ( О, 7). [c.83]

Мэжнэ показать, что поток энергии отраженных молекул многоатомного газа [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...