Диффузия.

Date: 2014-03-11; view: 1344.

Екі жанасқан газдың, сұйықтың, қатты дененің бөлшектері өз дігінше бір-біріне өтіп, араласып кететін құбылыс диффузия деп аталады. Тығыздық градиенті бар кезде осы денелер арасында бөлшектермен алмасу (масса тасымалдануы) пайда болып, ары қарай жүруге әкеледі.

Масса алмасу (диффузия) химиялық біртекті газ үшін Фин заңына бағынады:

.

Мұнда - масса ағынының тығыздығы- х осіне перпендикуляр, бірлік аудан арқылы, бірлік уақыт ішіндегі диффундирленетін зат массасы.

.

- диффузия коэффициенті, - бағыты осы ауданға нормаль бағытталған, тығыздықтың х ұзындық бірлігіне қатысының өзгеру жылдамдығына тең шама тығыздық градиенті.

Ішкі үйкеліс (тұтқырлық).

Молекуланың бейберекет жылулық қозғалысы салдарынан әртүрлі жылдамдықпен қозғалатын газ қабаттарының арасында молекула алмасу жүреді, соның нәтижесінде тез қозғалатын қабаттың импульсі кеміп, жай қозғалатын қабаттың импульсі артады (бір қабаттан екінші қабатқа импульстің тасылуы болады).

Бұл тез қозғалатын қабаттың кідіріп, жай қозғалатын қабаттың үдей қозғалуына әкеледі.

Ішкі үйкеліс Ньютон заңымен сипатталады.

мұндағы - импульс ағынының тығыздығы – х осіне перпендикуляр аудан арқлы, х осінің оң бағытында уақыт бірлігі ішіндегі өтетін толық импульс, - динамикалық тұтқырлық, - газ қабаттарының қозғалыс бағытына перпендикуляр, х осі бағытында жылдамдықтың өзгеру жылдамдығын көрсететін жылдамдық градиенті.

Тасымалдау құбылысын сипаттайтын математикалық өрнектің сыртқы ұқсастығы жылуөткізгіштік, диффузия және ішкі үйкеліс құбылысының молекулалық механизмінің оның бейберекет қозғалысының процесінде молекуланың араласуы негізінде жатқандығы.

және коэффициенттері үшін формула тасымалдау және молекулалардың жылулық қозғалысын сипаттайды.

және арасындағы байланыс , .

Бақылау сұрақтары.

1. Термодинамикалық тепе-тең емес жүйелердегi тасымалдау құбылыстарын атаңыз
2. Фик заңының масса ағынына арналған өрнегiн көрсетiңiз
3. Iшкi үйкелiс күшiне арналған Ньютон заңының өрнегiн көрсетiңiз
4. Iшкi үйкелiстегi импульс ағынының бiр қабаттан екiншi қабатқа берiлу өрнегiн көрсетiңiз
5. Диффузия коэффициентiнiң өрнегiн көрсетiңiз
6. Тұтқырлықтың өрнегiн көрсетiңiз
7. Тұтқырлық пен диффузия арасында қандай байланыс бар
8. Жылу өткiзгiштiк пен тұтқырлық арасында қандай байланыс бар
9. Молекулалардың орташа соқтығысулар саны мен орташа еркiн жол жүру арасындағы тәуелдiлiк қандай
10. Молекулалардың орташа соқтығысулар санының өрнегi
11. Молекулалардыңорташа еркiн жол жүру ұзындығының өрнегi
12. Молекулалардың эффективтiк қимасының өрнегi