Основы кинетической теории газов

Свободный м о л е ку л я р н ы й п о т о к. Теплоотдача в свободном молекулярном потоке может быть рассчитана на основе кинетической теории газов. [c.260]

На основе кинетической теории газов получено, что [c.260]

ВЫВОД УРАВНЕНИЙ ПЕРЕНОСА НА ОСНОВЕ КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗОВ [c.35]

ПЕРЕНОСА ЯВЛЕНИЯ — неравновесные процессы, в результате к-рых в физ. системе происходит пространственный перенос электрич. заряда, вещества, импульса, энергии, энтропии или к.-л. др. физ. величины. Общую феноменологич, теорию П. я., применимую к любой системе (газообразной, жидкой или твёрдой), даёт термодинамика неравновесных процессов. Более детально П. я. изучает кинетика физическая. П. я. в газах рассматриваются на основе кинетической теории газов с помощью кинетического уравнения Больцмана для ф-ции распределения молекул П. я. в мета.т-лах — на основе кинетич. ур-ния для электронов в металле перенос энергии в непроводящих кристаллах — с помощью кинетич. ур-ния для фононов кристаллич. решётки. Общая теория П. я. развивается в неравновесной статистич. механике на основе Лиувилля уравнения для ф-ции распределения всех частиц, из к-рых состоит система (см. Грина — Кубо формулы). [c.572]

При малых зазорах h, соизмеримых с длиной свободного пути молекул газа, утечки определяют на основе кинетической теории газов. [c.250]

Основная цель, преследуемая мной при написании этой книги,— изложить основы кинетической теории газов в форме, прежде всего доступной студенту, начинающему изучать теоретическую физику в специализированном вузе. В то же время, излагая материал вплоть до результатов, характеризующих новейшее развитие кинетической теории газов, я стремился создать для читателя возможность получить знания, с помощью которых он мог бы попытаться наметить собственный путь в океане самостоятельных исследований. [c.7]

Уравнение Больцмана лежит в основе кинетической теории газов и находит широкое применение при изучении таких математически родственных явлений, как перенос электронов в твердых телах и плазме, перенос нейтронов в ядерных реакторах, перенос фононов в сверхтекучих жидкостях, перенос излучения. [c.4]

Уравнение Больцмана — интегродифференциальное уравнение, описывающее поведение разреженного газа, — было выведено Людвигом Больцманом в 1872 г. Оно до сих пор остается основой кинетической теории газов и оказывается плодотворным не только для исследования классических газов, которые имел в виду Больцман, но — при соответствующем обобщении—и для изучения переноса электронов в твердых телах и плазме, переноса нейтронов в ядерных реакторах, переноса фононов в сверхтекучих жидкостях и переноса излучения в атмосферах звезд и планет. За последние двадцать лет эти исследования привели к значительным достижениям как в новых областях, так и в старой. [c.7]

В разделе Основы кинетической теории газа , данном в приложении к курсу термодинамики, прежде всего говорится о соответствующих общетеоретических соотношениях с выводом основного уравнения кинетической теории газа, затем на его основе доказываются общие газовые законы Бойля, Гей-Люссака и др. и, наконец, рассматривается вопрос о вероятности и энтропии. [c.152]

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]

Уравнение состояния идеальных газов (34) может быть получено при некоторых допущениях на основе кинетической теории газов основная предпосылка такого рода выводов идеальный газ есть система свободных материальных точек, не подверженных действию сил взаимного притяжения, отталкивания и т. п. В феноменологической термодинамике ограничиваются формальным определением идеальные газы есть гипотетические (реально не существующие) газы, подчиняющиеся уравнению Клапейрона. [c.29]

В этом параграфе Больцман затрагивает вопрос о принципиальных основах кинетической теории газов и вообще статистической физики с ее необратимостью. Как мы видели в примечании [ ] предположение о молекулярном беспорядке, лежащее в основе кинетической теории газов, имеет довольно сложный вид. Заранее не очевидно, что предположение о статистической независимости перед столкновением, сделанное для столкновений, происходящих в какой-то промежуток времени, не противоречит такому же предположению для столкновений, происходящих в более поздний промежуток времени. Помимо того только в иде- [c.546]

Примечание Статьи [1] представляют собой оригинальные работы по соотношениям взаимности. Обсуждение принципа микроскопической взаимности дается, иапример, в работе [2]. В статьях [3- ] проводится рассмотрение марковских процессов в связи с описанием необратимых явлений в статье [6] подробно рассматриваются гауссовы марковские процессы. Справедливость термодинамических соотношений в отсутствие равновесия на основе кинетической теории газов доказывается в работах [7, 8]. [c.212]

Выражения для 1 и щ получаются на основе кинетической теории газов. Не вдаваясь в подробности этой теории, запишем окончательное выражение [c.420]

Теоретическое истолкование закона Ньютона (1) можно получить для газов на основании кинетической теории. Согласно предположению, лежащему в основе кинетической теории, молекулы газа находятся в беспрерывном, но беспорядочном движении, так что газ в целом остается неподвижным. Кинетическая энергия этого беспорядочного движения молекул представляет тепловую энергию газа. Предположим теперь, что наряду с беспорядочным движением молекул имеется упорядоченное перемещение конечных, очень больших по сравнению с отдельными молекулами масс газа параллельно некоторой плоскости Fq, причем скорость этого движения и пропорциональна расстоянию у от рассматриваемой плоскости (рис. 6.1). На произвольном расстоянии 1/1 проведем плоскость Fi, параллельную Fq, и рассмотрим перенос количества движения за счет беспорядочного движения молекул через эту плоскость. Молекулы, которые [c.276]

Годом рождения статистической физики стал 1857 г., когда была опубликована работа Клаузиуса О роде движения, которое мы называем теплотой [2, с. 41]. В этой работе Клаузиус на основе молекулярно-кинетических представлений получает выражение для давления газа в зависимости от микроскопических параметров. Как пишет Максвелл в своей статье О динамической теории газов , именно профессору Клаузиусу из Цюриха мы обязаны наиболее полным развитием динамической теории газов [3]. Максвелл назвал Клаузиуса основоположником кинетической теории газов, а Гиббс писал, что Клаузиус является [c.211]

Взаимодействие поверхности теплообмена с потоками жидкости или достаточно плотного газа рассматривается на основе представлений о теплоносителе как о сплошной среде — континууме. Особенность разреженных потоков газа состоит в том, что механизм их взаимодействия с поверхностями твердых тел можно объяснить только с учетом молекулярного строения газа. Поэтому количественные характеристики этого взаимодействия устанавливаются на основе молекулярно-кинетической теории газов. [c.390]

Теплоотдача в свободно-молекулярном потоке рассчитывается по формулам, полученным на основе молекулярно-кинетической теории газов. Расчет теплоотдачи по этим формулам дает удовлетворительное совпадение с результатами эксперимента. [c.397]

Заметим, что полное исследование взаимодействия заряженных частиц в ионизированном газе, так же как и взаимодействие частиц нейтрального т. е. обычного газа, может быть произведено только на основе уравнений кинетической теории газов. [c.10]

Формула (4.23) получена на основе кинетической теории идеального газа, а поэтому все выводы из этой формулы сохраняют силу только до тех пор, пока оправдана возможность пренебречь не только влиянием сил взаимодействия между молекулами, но и внутримолекулярными колебаниями атомов. Как это будет показано в следующей главе (см. 5.2), учет энергии внутримолекулярных колебаний атомов уточняет характер зависимости внутренней энергии от температуры, по не меняет основного свойства идеального газа, состоящего В том, что внутренняя энергия его зависит только от температуры [(ди/ди), = 0]. [c.50]

Первая стадия взаимодействия между поверхностью металла и газом заключается в адсорбции газа на поверхности металла. В результате этого возникает поддерживающийся под действием сил физической и химической природы тонкий сорбированный слой газа. Адсорбция молекул газа металлическими поверхностями протекает быстро. Выполненные на основе молекулярно-кинетической теории газа расчеты показали, что при низком давлении и комнатной температуре мономолекулярный слой адсорбированного газа образуется приблизительно через 2 с [62]. При адсорбции молекул газа свободная энергия и энтропия поверхности уменьшаются. Одновременное уменьшение этих величин приводит к снижению энтальпии, вследствие чего адсорбция обычно является экзотермическим процессом. [c.46]

Даниил Бернулли, сын Ивана Бернулли, родился в Базеле в 1700 г. и умер там же в 1782 г. Ближайший друг Эйлера, был его сотрудником в течение двадцати лет в Петербурге затем вернулся в Швейцарию и преподавал, последовательно, медицину, метафизику и натуральную философию. Помимо известных работ по основам теории упругости и сопротивления материалов, указанных в тексте, мы обязаны ему исследованием по гидродинамике (содержащим, между прочим, знаменитую формулу, носящую его имя), известными исследованиями о колебаниях струны и первой научной ПОПЫТКОЙ создания кинетической теории газов. [c.234]

КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ — раздел фи-зики, изучающий свойства газов статистич. методами на основе представлений об их молекулярном строении и определ. законе взаимодействия между молекулами. Обычно к К. т. г. относят лишь теорию неравновесных свойств газов. Осн. объекты применения К. т. г.— [c.358]

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]

В предыдущей главе (см. 4.6) на основе кинетической теории газов была получена формула (4.23) для молярной внутренней энергии идеального газа U = 4,l57niT. Так как Ст,р = dUjdT, то молярная изохорная теплоемкость [c.57]

Показатель адиабаты k = j,I T, для случая = onst может быть легко определе на основе кинетической теории газов. Так, для одноатомных газов (см. 5.1) [c.75]

Труд Бернулли, опирающийся на его многочисленные опыты, а в теоретической части на восходящий к Лейбницу принцип сохранения живых сил, чрезвычайно богат содержанием. Здесь под другим названием появляются понятия работы и, при сравнении достоинств различных машин, коэффициента полезного действия здесь изложены основы кинетической теории газов и выводится закон Бойля—Маряотта как частный случай более общей зависимости, в которой принят во внимание объем, занимаемый частицами воздуха здесь впервые решается важная задача об определении давления в установившемся потоке несжимаемой жидкости постоянной плотности р, движущемся со скоростью V. G помощью простых и наглядных физических соображений здесь выводится знаменитое уравнение Бернулли, которое теперь пишется в виде [c.192]

Значительная часть содержания изложена на основании простых эвристических предстаплений, положенных в основу кинетической теории газов Больцманом. Приложение больцмановской кинетической теории газов к целому ряду конкретных задач составляет содержание первых шести глав. При этом относительно большое внимание уделено плазме. Это, во-первых, связано с важным своеобразием такого газа ионизованных частиц, а во-вторых, со значительной разработанностью кинетической теории плазмы. Обоснованию кинетической теории газов посвящены две главы, в которых на основании статистической механики дан классический и квантовый вывод интеграла столкновений Больцмана, а также изложены положения, позволяющие выйти за рамки обычной больцмановской кинетической теории газов. Соответствующий выход в область неприменимости теории, основывающейся па обычном кинетическом уравнении Больцмана, дается в последних главах книги. Здесь изложены обобщенные интегралы столкновений для дальподействующих си.п, учитывающие влияние многих частиц плалмы на процессе парного соударения, проявляющееся [c.7]

Сочинение проф. А. В. Плотникова является кратким, оригиналь-ным и интересным учебником оно написано хорошим языком и содержит детально продуманное, сжатое изложение основных понятий и положений термодинамики и термохимии. Автор не останавливается на второстепенных вопросах, и это позволило ему в небольшом по объе.му учебнике дать не только основные знания по технической термодинамике (того периода), но и изложить основы кинетической теории газов, элементы термохимии, правило фаз и пр. При этом изложение рассматриваемых вопросов не является описательным и элементарным оно опирается на современные по тому времени научные данные. Аналитические соотношения и формулы в этом учебнике обоснованы строго продуманными выводами. В учебнике имеются решенные задачи, что позволяет показать практическое значение форм л и уравнений, а также применение их при проведении термодинамических расчетов. Учебник Плотникова является вторым русским учебником по термодинамике, в котором даются основы термохимии. Можно уверенно сказать, что из рассматриваемых нами учебников того времени он является одним из лучших. [c.173]

Примечание. Пригожиным были проведены [4] детальные вычисления удельной энтропии на основе кинетической теории газов по методу Эпскога — Чэпмена и установлено соответствие результатов вычислений термодинамической теории, т. е. соотношению Гиббса (1.1а), если в разложении р ро + Р1 + Р2 + функции распределения р для неравновесного статистического ансамбля удерживать только первое слагаемое рх после равновесного Ро- При удержании второго слагаемого рг удельная энтропия оказывается явной функцией градиентов, действующих в неравновесной системе. Ограничение р ро - -р1, как известно, означает малость отклонения системы от состояния равновесия и требует малости средней длины свободного пробега атомов в сравнении с размерами предоставленной системе области, малости изменений температуры, состава, скорости на длине свободного пробега и т.д. Наличие этих требований служит, с одной стороны, обоснованием введения в теорию понятий локальных величин (удельной энтропии, температуры и т. д.), а с другой [c.30]

Прежде всего, следует указать на капиллярную конденсацию, которая, как известно, обусловлена тем, что упругость паров, насыщающих пространство, зависит от кривизны мениска жидкости, над которым устанавливается равновесное давление паров. Можно рассмотреть три характерных мениска (рис. 164) выпуклый, вогнутый и плоский Оказывается, что равновесное давление насыщенных паров будет наибольшим над выпуклым мениском и наименьшим над вогнутым мениском. Это определяет возможность преимущественной конденсации водяного пара на вогнутых менисках (например, в капиллярах, щелях) в то время, как над плоской поверхностью мениска пар будет еще ненасыщенным. Это явление можно объяснить на основе кинетической теории газов тем, что молекулы в газообразной фазе при своем беспорядочном тепловом движении имеют гораздо ббльшую вероятность удариться и остаться на поверхности жидкости, находясь над вогнутым мениском, над которым силы сцепления молекул поверхностного слоя жидкой фазы больше, нежели над плоским, или, тем более, выпуклым мениском, что и соответствует меньшей величине парциального давления влаги в газовой фазе, а потому большей легкости конденсации над вогнутым мениском. Приведем известное уравнение, количественно определяющее возможность капиллярной конденсации [c.328]

Для выполнения расчетов процессов переноса на основе кинетической теории (уравнение переноса Больцмана) [588] требуются данные о молекулярном взаимодействии, которые значительно усложняют расчеты для некоторых газов [342] и неизвестны для большинства жидкостей [229]. Введением соответствующих феноменологических соотношений в механике сплошной среды [686] удается эффективно заменить фазовое пространство (координаты положения и количества движения) уравнения переноса Больцмана конфигурационным пространством (координаты положения) и свойствами переноса пос.ледние могут быть определены экспериментально. Это составляет основу второго из указанных выше методов исследования, который сравнительно недавно используется при изучении многофазных систем. [c.16]

При значениях параметра Кнудсена, примерно больших 10, газ должен рассматриваться как свободный.молекулярный поток. Его взаимодействие с твердым телом описывается на основе законов кинетической теории газов. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...