skrypt wzory i prawa z objasnieniami71

Średnia droga swobodna. Dyfuzja

■ Pomiędzy kornym; zderzeniami cząsteczki gazu poruszają się ze stałymi pęi.kościam wzdłuż linii prostych. Średnia odległość pomiędzy miejscami kolejnych zderzeń nazywana jest średnią drogą swobodną X.

■ Według teorii kinetycznej gazów cząsteczki gazu uważamy za kuleczki o średnicy d. Zderzenie dwóch cząsteczek gazu będzie miało miejsce wówczas, gdy środki dwóch cząsteczek zbliżą się do siebie na odległość d Przekrój czynny"na zderzenie <7 esl więc równy polu koła o promieniu ti.

W rzeczywistości cząsteczki gazu nie są kulkami i ich zderzenie nie jest podobne :.o zderzenia dwóch kulek. Ale słuszne jest wyobrażenie, że przy zderzeniach każda cząsteczka ma pewną średnicę "czynną" d ■ Wskutek nieuporządkowanego ruchu cząsteczek 1 zderzeń między n.m nieustannie zmieniają się prędkości a więc i energie cząsteczek gazu. Jezeii gęstość lub temperatura gazu nic są wszędzie jednakowe, tzn. są przestrzennie niejednorodne, to r.a ruch cieplny cząsteczek nakłada sic pewien ruch uporządkowany, w wyniku którego nasiępuje wyrównanie sę tych niejcdnarodnści - w gazie zachodzą zjawiska transportu (przenoszenia).

Do zjawisk transportu zaliczamy dyfuzję, przewodnictwo cieplne . lepkość dynamiczną.

■ zjawisko dj fuzji polega na samorzutnym, wzajemnym przenikaniu 1 mieszaniu się cząsteczek dwóch stykających się gazów, cieczy a także ciał stałych. Ogóimc można stwierdzić, że zjawisko dyfuzji polega na transporcie masy.

W gazach chemicznie czystych dyfuzja występuje wskutek niejednakowej gęstości .v różnych miejscach objętość: gazu W przypadku mieszaniny gazj przyczyną dyfuzji jest różnica koncentracji poszczególnych gazów w różnych częściach objętości mieszaniny. Masa gazu jest przenoszona z miejsc o większej koncentracji do miejsc o koncentracji mniejszej.

Przenoszenie masy gazu w zjawrisku dyfuzji podlega prawu Ficka masa gazu. która przenosi sic w jednostce czasu przez element powierzchni o polu ednostkowym, jest wprost proporcjonalna do prędkości zmiany gęstości gazu p na jednostkę długości x w kierunku prostopadłym do rozpatrywanej powierzchni -wzór ⁷8 Znak minus w tym wzorze wskazuje, że przenoszenie masy zachodzi w kierunku zmniejszania sic gęstości.

77. Średnia droga swobodna

zderzenie następuje, gdy cząsteczki zbliZąsię na odległość d

k d *

na zderzenie g = rraf²

78. Dyfuzja

masa gazu. która przechodzi w ciągu czasu df przez powierzchnie rLf w kierunku normalnym *

do lej powierzchni od obszaru o większej •---

do obszaru o mniejszej Vonccntracji dyfundującego gazu •

gradient gęstości

7/

pole powierzchni prostopadłe do kierunku dyfuzji gazu

Ćltl - -    ^ dS' lii

dr

współczynnik dyfuzji

średnia droga swobodna cząsteczki gazu doskonałego

średnia prędkość cząsteczek gazu¹ doskonałego w ruchu cieplnym

masy d/n gazu