Явление переноса.Длина свободного пробега.Диффузия.Теплопроводность.Вязкость(про вязкость я написала в жидкости которая)

Переноса явления, кинетические процессы, необратимые процессы, в результате которых в физической системе происходит пространственный перенос электрического заряда, массы, импульса, энергии, энтропии или какой-либо др. физической величины. Переноса явления описываются кинетическими уравнениями (см. Кинетика физическая).

Причины Переноса явления— действие внешнего электрического поля, наличие пространственных неоднородностей состава, температуры или средней скорости движения частиц системы. Перенос физической величины происходит в направлении, обратном градиенту этой величины. Переноса явления приближают систему к состоянию равновесия.

К Переноса явления относятся: электропроводность — перенос электрического заряда под действием внешнего электрического поля; диффузия — перенос вещества (компонента смеси) при наличии в системе градиента его концентрации; теплопроводность — перенос теплоты вследствие градиента температуры; вязкое течение (см.Вязкость) — перенос импульса, связанный с градиентом средней массовой скорости.

Длина свободного пробега молекулы — это среднее расстояние (обозначаемое λ), которое частица пролетает за время свободного пробега от одного столкновения до следующего.

Длина свободного пробега каждой молекулы различна, поэтому в кинетической теории вводится понятие средней длины свободного пробега (<λ>). Величина <λ> является характеристикой всей совокупности молекул газа при заданных значениях давления итемпературы.

Диффузия (от лат. diffusio — распространение, растекание), взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении падения концентрации вещества и ведёт к равномерному распределению вещества по всему занимаемому им объёму (к выравниванию химического потенциала вещества).

Диффузия имеет место в газах, жидкостях и твёрдых телах, причём диффундировать могут как находящиеся в них частицы посторонних веществ, так и собственные частицы (самодиффузия).

Диффузия крупных частиц, взвешенных в газе или жидкости (например, частиц дыма или суспензии), осуществляется благодаря их броуновскому движению.Броуновское движение-тепловое движение взвешенных в жидкости или газе частиц,размеры кот.превышают размеры атомов . В дальнейшем, если специально не оговорено, имеется в виду молекулярная Диффузия

Наиболее быстро Диффузия происходит в газах, медленнее в жидкостях, ещё медленнее в твёрдых телах, что обусловлено характером теплового движения частиц в этих средах

Траектория движения каждой частицы газа представляет собой ломаную линию, т.к. при столкновениях частицы меняют направление и скорость своего движения. В жидкостях, в соответствии с характером теплового движения молекул, Диффузия осуществляется перескоками молекул из одного временного положения равновесия в другое.

Теплопрово́дность — это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, ионами) в процессе их теплового движения. Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Иногда теплопроводностью называется также количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.

Вязкость- свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Различают два вида движения вязкой жидкости — ламинарное и турбулентное.

Ламинарное или слоистое — это такое течение, когда слои жидкости как бы скользят относительно друг друга, не перемешиваясь.

Турбулентное — движение с завихрениями.

. Ньютон показал, что сила трения F между слоями жидкости или газа равна:

,

(1)

где S — площадь слоев, du/dy — градиент скорости между ними, который показывает, как меняется скорость движения слоев в направлении перпендикулярном движению, η — коэффициент. Обычно егоназывают коэффициентом вязкости,динамической вязкостью. . Вязкость (динамическая) η численно равна силе внутреннего трения, действующей на единицу площади границы раздела параллельно движущимся слоям жидкости или газа, когда скорость их движения изменяется на единицу при перемещении на единицу длины в направлении, перпендикулярном к границе раздела.

Вязкость жидкости обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия. Характер движения жидкости (ламинарное или турбулентное) зависит, как установил Рейнольдс, от значения безразмерной величины, называемой числом Рейнольдса:

,

(2)

где ρ — плотность жидкости, u — средняя (по сечению) скорость потока, l — характерный размер сечения.

В число Рейнольдса входят две величины, зависящие от свойств жидкости, η и ρ, их отношение ν = η/ρ называют кинематической вязкостью, тогда

.

(3)