Среднее число столкновений, средняя длина свободного пробега.
Путь, который проходит молекула между 2-мя последующими соединениями наз. длиной свободного пробега. Обозн. .
d |
Минимальное расстояние на которое сближается при столкновении 2-х молекул наз. эффективным диаметром. Т.к. за одну секунду молекула проходит в среднем путь равный средней арифметической скорости и если
-среднее число столкновений.
Чтобы подсчитать число соударений
Процессы переноса массы, импульса и энергии наз. явлениями переноса. К явлениям переноса относятся:
1. вязкость;
2. теплопроводность;
3. диффузия.
Вязкость обусловлена переносам импульса направленного движением молекул. Теплопроводность – кинетическая энергия. Диффузия- масса молекул.
Диффузия в газах. Соотношения между коэффициентами переноса.
Пусть имеется две емкости
S |
А |
В |
D – коэффициент диффузии, D = 1/p при T=const
При постоянной температуре, но изменяющем давлении газа среднее арифметическое скорость теплов. движения молекул остается постоянной, а средняя длина свободного пробега изменяется пропорционально . Поэтому при постоянной температуре коэффициент диффузии D обратно пропорциональны давлению p. Зависимость Dот Т выражается следующим образом .
Коэффициент Dчисленно равен диффузии потоку при градиенте концентрации равном 1.
Коэффициент теплопроводности численно равен потоку тепла при градиенте температуры =1.
Явление | Переносимая Величина | Уравнение переноса | Коэффициент переноса |
Диффузия | Масса | ||
Теплопроводно сть | Энергия в форме тепла | ||
Вязкость | Импульс, как равномерного движения |
S |
. . . . . . . . . . . |
Т.о. коэф. вязкости для газа не зависит от концентрации малекул, а зн-т не зависит от давления и плотности газа. Т.к. пл-ть газа пропорциональна его давлению, а длина свободного пробега пропорциональна , то произведение не зависит от p, а значит и коэф. вяз-ти не зависит от p. При понижении давления уменьшается число молекул в единице объема, а значит и число молекул участвует в переносе импульса между слоями. Одновременно с этим возрастает , а значит увеличивается различие в импульсе, перенося в различные направления. Оба эффекта конденсир. и в итоге импульс, переносящий молекулами, оказывается независящим от давления.
Физический смысл заключается в том, что он численно равен импульсу, который перен. в ед. времени через ед. площадки при градиенте ск-ти равной 1.
Теплопроводность в газах.
Коэффициент теплопроводности =χ(правильн.обозн.)для газа не зависит от давления газа по той же причине что и коэффициент вязкости.
Электростатика. Типы и дискретность заряда. Закон сохранения заряда. Проводники. Закон Кулона.Вектор напряжённости электрстатического поля. Линии напряженности.Принципсуперпозиции электростатических полей.Расчёт поля диполя.
Электростатика-это раздел физики, изучающий свойства и взаимодействия неподвижных электрических зарядов и создаваемых ими электрических полей.
Несмотря на огромное разнообразие веществ в природе, существует только два типа электрических зарядов: заряды, подобные возникающим на стекле, потертом о кожу (их назвали положительными), и заряды, подобные возникающим на эбоните, потертом о мех (их назвали отрицательными), одноименные заряды друг от друга отталкиваются, разноименные — притягиваются.
Электрон (me=9,11×10–31 кг) ипротон (тp= 1,67×10–27 кг) являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов
Закон сохранения заряда
В изолированной системе полный электрический заряд остаётся постоянным или полный электрический заряд замкнутой системы равен алгебраической сумме её положительных и отрицательных зарядов.
В зависимости от концентрации свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.Проводники — тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы: 1)проводники первого рода (металлы) — перенос в них зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2)проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот) — перенос в них зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведет к химическим изменениям.
Закон Кулона
Сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна величинам этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояний между ними.
показывает во сколько раз сила взаимодействия двух точечных зарядов вакуума больше чем в веществе.
Одноименные заряды отталкиваются
Разноименные заряды притягиваются
Напряжённость электрического поля - физическая величина равная отношению силы, действующие, но пробный точный заряд, вместимый в данную точку поля к величине этого заряда
Направление вектора Е совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Если поле создается положительным зарядом, то вектор Е направлен вдоль радиуса-вектора от заряда во внешнее пространство (отталкивание пробного положительного заряда); если поле создается отрицательным зарядом, то вектор Е направлен к заряду.
Принцип суперпозиции электростатических полей:
напряженность электрического поля, создаваемого неподвижными зарядами в точке ровна векторной сумме напряженности полей которые создали бы эти заряды по отдельности в той же точке