Некоторые результаты кинетической теории газов

Некоторые результаты кинетической теории газов [c.598]

Изложим некоторые результаты кинетической теории газов, которые понадобятся при последующем изложении. Более под- [c.598]

Вязкость смеси двух газов может немонотонным образом зависеть от ее парциального состава. Это следует как из прямых экспериментов, так и из результатов кинетической теории [3]. Немонотонность проявляется, в частности, в зависимости вязкости частично диссоциированных молекулярных газов от температуры и давления. Изменение температуры и давления газа вызывает изменение степени его диссоциации, т. е. парциального состава, а это в свою очередь сказывается на значении вязкости. В табл. 16.5—16.10 приведены значения вязкости наиболее широко распространенных молекулярных газов при различных давлении и температуре в условиях, когда газ является частично диссоциированным. В табл. 16.11—16.14 приведены значения вязкости некоторых бинарных газовых смесей при различных температуре и парциальном составе. Погрешность приведенных данных— порядка 1%. В табл. 16.15 представлены значения вязкости частично диссоциированного воздуха. . [c.364]

Вообще имеется некоторая неопределенность при классификации энергий, имеющих немеханическое происхождение, а также тех, которые имеют происхождение механическое. Так, согласно кинетической теории газов, молекулы газа, даже находящегося в кажущемся покое, обладают весьма быстрыми стационарными движениями, вследствие которых происходят повторяющиеся столкновения молекул между собой и со стенками сосуда. То, что нам представляется как статическое давление, является результатом этих столкновений. Вследствие этого энергия, вызванная давлением газа, не будет по существу потенциальной, а будет кинетической. Точно так же энергию магнита, если допустить теорию Ампера, необходимо рассматривать как кинетическую, а если допустить теорию Максвелла, — то как потенциальную. [c.77]

Было проведено тщательное сопоставление уравнения Гиббса с требованиями кинетической теории газов [34]. Недостаток места не позволяет нам входить здесь в детали этого вопроса, но мы хотели бы отметить некоторые результаты. Для процессов переноса область применимости термодинамики необратимых процессов ограничена областью справедливости линейных феноменологических законов (подобных закону Фурье, см. главу V, раздел 1). В случае химических реакций скорость реакции должна быть достаточно малой, чтобы максвелловское равновесное распределение скоростей не нарушалось в заметной степени ни для одного из компонентов. Это требование исключает только реакции с аномально низкой энергией активации. [c.107]

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]

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]

Ограниченный объем книги и в еще большей степени ограниченные возможности автора не позволили изложить кинетическую теорию газов во всей ее полноте. В частности, поэтому книгу следует рассматривать как введение в кинетическую теорию газов. Естественно, что на книгу наложили отпечаток те результаты, которые стремился получить в построении кинетической теории еще до написания этой книги ее автор. Все это может быть причиной отнюдь не полного удовлетворения читателя. Однако я все же стремился отразить в этой книге ту характерную тенденцию современной кинетической теории вообще и кинетической теории газов в частности, которая проявляется в непрестанном совершенствовании и развитии, и переходе от изучения явлений, описываемых кинетической теорией Больцмана, к изучению явлений, требующих построения новой кинетической теории. Именно эта тенденция привлекает к современной кинетической теории исследователей, прилагающих усилия для ее развития, и, как мне хотелось бы, привлечет некоторых из тех, кто прочитает эту книгу. [c.8]

Таким образом, наша цель заключается в математически корректном кратком изложении классической механики жидкости при этом достаточное внимание уделяется основным аксиомам. Работа содержит точные теоретические результаты, полученные при исследовании основных уравнений и не включает описания релятивистских и квантовых эффектов, большей части кинетической теории газов, некоторых специальных [c.5]

Кроме того, некоторые приводимые в очерке данные и высказывания Брандта не могут не вызвать удивления. Так, например, по каким-то причинам Брандт приводит отрицательное мнение Оствальда, высказанное им в 1893 г. по поводу значения кинетической теории вещества. И это делалось Брандтом в 1918 г., когда кинетическая теория широко использовалась и применялась не только в физике, но и в построении теории многих разделов термодинамики. В очерке записано В докладе, прочитанном на съезде естествоиспытателей в Любеке в 1893 г., В. Оствальд высказал мнение с том, что естественные науки должны развиваться, основываясь только на опытных данных, и должны освободиться от гипотез. Нападая на гипотезы, лежащие в основе кинетической теории газов, он находил, что эта теория не дала практических результатов. И, действительно, до конца прошлого столетия развитие термодинамики шло независимо от гипотез о природе теплоты . Здесь трудно понять, что собственно преследовал Брандт, приводя эти высказывания Оствальда и подтверждая их своим заключением. [c.281]

Все наши рассуждения не выходят за рамки механики сплошных сред. Молекулярная природа жидкостей и газов при этом в расчет не принимается. Это может, конечно, в некоторых случаях вызвать сомнения в применимости теории. Такие сомнения возникают, например, в применимости уравнений Навье—Стокса к изучению полетов на больших высотах или к изучению ударного слоя в связи с тем, что средняя длина свободного пробега молекул является в этих случаях величиной того же порядка, что и характерный размер. Однако вопрос решается в конце концов не убедительностью доводов, а сравнением результатов теории с экспериментом. При таком сравнении оказывается, что уравнения Навье—Стокса дают хорошие результаты в указанных, выше и в подобных случаях. Добавим, что при выборе между кинетической теорией и теорией сплошных сред основным фактором является простота и стройность последней теории. [c.194]

Широкие возможности решения задач о трении и конвективном тепломассообмене при градиентном течении жидкостей и газов дает теория пограничного слоя. Сопротивление, которое испытывает тело при движении в жидкости или газе, а также интенсивность тепломассообмена между жидкостью или газом и поверхностью тела в значительной степени обусловлены развитием динамического и теплового пограничных слоев. В случае образования на обтекаемой поверхности ламинарного пограничного слоя получены точные аналитические решения уравнений пограничного слоя для некоторого класса задач. Особенно простым классом точных решений этих уравнений являются автомодельные решения, имеющие место в случае, когда скорость внешнего потока пропорциональна степени расстояния х,. измеренного от передней критической точки, а также при плоскопараллельном и осесимметричном течении вблизи критической точки. В других случаях при невозможности получения точных решений надежные результаты дают методы численного интегрирования или приближенного решения интегральных уравнений количества движения, кинетической, тепловой или полной энергии для пограничного слоя. Разными авторами предложены методы преобразования уравнений пограничного слоя в сложных условиях тече-4 [c.4]

Найдя решение этого уравнения при надлежащих граничных И.ЧИ начальных условиях, определяемых источником звука, естественно задаться рядом вопросов о связи полученного решения с исходными нелинейными уравнениями. Являются ли линейные результаты адекватными, хотя бы для малых возмущений, и не теряются ли при таком приближении какие-либо существенные качественные черты Если возмущения не являются малыми (как при взрыве или при движении сверхзвукового самолета и ракеты), то какие резу.чьтаты можно получить непосредственно из исходных нелинейных уравнений Какие изменения происходят при учете вязкости и теплопроводности Ответы на эти вопросы в газовой динамике приводят к основным идеям нелинейных гиперболических волн. Наиболее интересным явлением, которое описывается чин1ь нелинейной теорией, оказываются ударные волны, представляющие собой резкие скачки давления, плотности и скорости, например ударные волны при сильном взрыве и звуковые удары при движении высокоскоростных самолетов. Для их предсказания потребовалось развить весь сложный аппарат теории нелинейных гипербо.тических уравнений, а для по.пного понимания понадобились анализ эффектов вязкости и некоторые аспекты кинетической теории газов. [c.11]

В 1848 г. Джоуль на собрании Манчестерского философского общества выступил с докладом Некоторые замечания о теплоте и о строении упругих жидкостей , который в дальнейшем был напечатан в трудах этого Общества. Основываясь на результатах своих опытов по определению механического эквивалента теплоты и опытов по исследованию особенностей адиабатного сжатия и расширения воздуха, Джоуль высказал положение, что теплота и механическая сила обратимы одна в другую и что теплота является живой силой весомых частиц. Это проливает свет на строение упругих жидкостей, так как оно показывает, что теплота упругих жидкостей представляет собою ту механическую силу, какой они обладают . И дальше упругая сила или давление должны представлять собою эффект движения частиц, из которых состоит всякий газ . Выводы Джоуля по существу говорили об одно.м из основных положений кинетической теории газа. В 1856 г. была напечатана работа Кренига Очерки теории газов . После этой работы было опубликовано несколько работ Клаузиуса, посвященных кинетической теории газов, а затем работы Максвелла, Лошмита и др., которые и заложили основу этой теории. [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...