Теплопроводность газов. Коэффициент теплопроводности.
Среднее число столкновений
если <z> — среднее число столкновений, испытываемых одной молекулой газа за 1 с; n— концентрация молекул.
47) Диффузия в полупроводниках это процесс последовательного перемещения атомов примеси в кристаллической решетке, обусловленной тепловым движением. Для изготовления р-n перехода используется химическая диффузия примесных атомов, которые вводятся в кристаллическую решетку вещества для изменения его электрофизических свойств. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества и ведёт к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объёму (к выравниванию химического потенциала вещества).
Коэффициент диффузии
48)Внутреннее трение. Динамическая и кинематическая вязкость.
Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате происходит рассеяние в виде тепла работы, затрачиваемой на это перемещение.
Динамической вязкостью называется свойство жидкостей характеризующее их сопротивляемость скольжению или сдвигу. Именно динамический коэфициент вязкости измеряется в пуазах.
Кинематическая вязкость равна отношению динамической вязкости к плотности при той же температуре. Измеряется в стоксах.
А вот для практической характеристики используют относительную или условную вязкость. Условная вязкость выржается в условных градусах - градусах Энглера. Условная вязкость представляет собой отношение времени истечения 200 мл испытываемого продукта при определенной температуре к времени истечения такогоже количества дистилированной воды при 20 градусах Цельсия.
Теплопроводность газов. Коэффициент теплопроводности.
Теплопрово́дность — это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества. Теплопроводность газов — явление направленного переноса тепловой энергии за счет столкновения частиц газа без переноса вещества.
Явление теплопроводности описывается законом Фурье:
, где
— плотность теплового потока, равная тепловой энергии, переносимой за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную оси x.
— градиент температуры,
— коэффициент теплопроводности.
Коэффициент теплопроводности -величина, характеризующая теплопроводящие свойства материала и определяемая плотностью теплового потока при единичной разности температур между поверхностями слоя материала единичной толщины.
Коэффициент теплопроводности газов определяется формулой:
i — сумма поступательных и вращательных степеней свободы молекул (для двухатомного газа i=5, для одноатомного i=3), k — постоянная Больцмана, M — молярная масса, T — абсолютная температура, d — эффективный диаметр молекул, R — универсальная газовая постоянная. Из формулы видно, что наименьшей теплопроводностью обладают тяжелые одноатомные (инертные) газы, наибольшей — легкие многоатомные (что подтверждается практикой, максимальная теплопроводность из всех газов — у водорода, минимальная — урадона, из не радиоактивных газов - у ксенона).