Основні теоретичні відомості

1. Середнє число зіткнень однієї молекули газу за одиницю часу

де d - ефективний діаметр молекули;

п - концентрація молекул;

v - середня арифметична швидкість молекули.

2. Прийнявши, що кожна молекула знаходиться в центрі кубічної комірки об'ємом V₀, діаметр молекули знаходять по формулі:

де М - молярна маса речовини;

N_A - число Авогадро;

r - густина речовини.

3. Середня довжина вільного пробігу молекули газу

4. Динамічна в'язкість

де - довжина вільного пробігу.

5. Закон Ньютона

F =

де - градієнт швидкості руху шарів рідини;

- площа елементарної поверхні.

6. Закон Фур'є:

де - теплота, перенесена газом через поперечний переріз

площею S за час ; К - коефіцієнт теплопровідності;

- градієнт температури.

7. Коефіцієнт теплопровідності газу

де С_V - теплопровідність газу при V = const.

8. Маса, яка переноситься за час А* при дифузії (закон Фіка):

m = -D

де D - коефіцієнт дифузії;

- градієнт густини в напрямку, перпендикулярному до площі .

9. Коефіцієнт дифузії.

.

 

Питання для самостійного контролю

1. Вивести формулу, за якою обчислюється середнє число зіткнень однієї газової молекули за 1с.

2. Як теоретично та експериментально визначається довжина вільного пробігу молекули?

Як залежить число зіткнень газової молекули та її довжина вільного пробігу від тиску та температури?

У чому полягає явище дифузії?

5. Як обчислюється маса газу, перенесеного у процесі дифузії?

6. У чому фізична суть коефіцієнта дифузії?

7. Внаслідок чого виникає тертя в газі?

8. Як обчислюється сила внутрішнього тертя в газах та у чому полягає фізична суть коефіцієнта внутрішнього тертя?

9. Як обчислюється кількість теплоти, перенесеної газом під час процесу теплопровідності, та в чому фізична суть коефіцієнта теплопровідності?

10. Як залежать коефіцієнти дифузії, внутрішнього тертя та теплопровідності газів від тиску?

11. Яке співвідношення між коефіцієнтами дифузії, внутрішнього тертя та теплопровідності?

12. Як змінюється середня довжина вільного пробігу молекул зі зміною об'єму газу та тиску?