2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 5

или

При постоянной плотности средняя длина свободного пробега не зависит от температуры; при постоянном давлении она прямо пропорциональна температуре.

Величина лег2 является эффективным сечением столкновения для твердой сферической молекулы. Эта величина, входящая во все выражения для коэффициентов переноса, представляет сечение воображаемой сферы, окружающей молекулу, внутрь которой не может проникнуть центр никакой другой молекулы. Так как более точное значение |' = у2, имеем

В случае смеси двух газов с молекулами массой /Ti1 и /и2 длину среднего свободного пробега Л' частицы с массой /H1 находим из выражения

где C1-— диаметр молекулы массой/Ti1;

а2 — диаметр молекулы массой т2.

Первое слагаемое зависит от столкновения частицы массой /Ti1 с молекулами той же массы, второе — от столкновения частицы массой /Ti1 с частицами массой т2. Если частиц массой /Ti1 намного меньше, чем частиц массой т2, т. е. /I1 С п2,

Для воздуха при 20° С в первом приближении среднюю длину свободного пробега можно подсчитать по формуле

где р — выражено в мм рт. ст.

Продолжительность среднего свободного пробега можно определить по формуле

Значения т для различных газов при нормальных условиях приведены ниже:

H2 CO2 СО N2 Воздух Не O2

T-IO10BC ... . 0,97 1,51 1,84 1,85 1,89 2,06 2,10

Число молекул, соударяющихся со стенкой сосуда. Подсчитаем число молекул, ударяющихся в единицу времени о единицу поверхности, ограничивающей газ, или, что то же самое, число молекул, проходящих в единицу

времени через единицу поперечного сечения любой плоскости, проведенной в газе. Выделим на горизонтальной плоскости элементарную площадку dF, в центре которой поместим начало сферических координат (рис. 2). В единице объема газа находится dnc молекул, имеющих скорости в интервале от с до с + dc; в объеме dv таких молекул будет dnc*dv. Если каждая из этих молекул в единицу времени испытывает Г столкновений, то общее число

столкновений рассматриваемых молекул выразится как так как

в каждом столкновении участвуют две молекулы. Если считать, что в результате каждого столкновения из объема dv вылетают две молекулы, то общее число молекул, вылетающих из объема dv в единицу времени, составит dnc X Xdv-Г. Обозначим через dty телесный угол, под которым элемент поверхности dF виден из точки М, находящейся внутри элементарного объема dv.

 

Другие части:

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 1

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 2

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 3

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 4

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 5

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 6

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 7

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 8

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 9

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 10

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 11

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 12

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 13

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 14

2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 15