2. Основные положения молекулярной теории разреженных газов. Часть 7
Процессы переноса в газах. Если в объеме находятся различные газы, то вследствие беспорядочного теплового движения и столкновений молекул газов во всем объеме создается однородная смесь различных компонентов, т. е. происходит диффузия. Скорость диффузии зависит от столкновений молекул, а следовательно, от давления в рассматриваемом объеме и от температуры газа, так как ею определяется кинетическая энергия движения молекул газа. В вакуумной технике на принципе диффузии основана работа пароструйных диффузионных насосов, в которых откачка газа происходит в результате диффузии откачиваемого газа в струю пара рабочей жидкости.
Скорость диффузии зависит также от природы газа. Наиболее легкие газы — водород и гелий — имеют максимальную скорость диффузии в воздухе. Благодаря высокому коэффициенту диффузии гелий используется для отыскания течей в вакуумных системах. Коэффициенты диффузии D0 при 0° С и давлении 760 мм рт. ст. для разных систем приведены в табл. 3. Коэффициент диффузии D при давлении р и температуре T рассчитывается по формуле
где т = 1,75 -s- 2,00; T0 и р0 — температура и давление при нормальных условиях.
Таблица 3
|
Система |
De в см*/с |
Система |
D0 в см Vc |
|
He-Ar |
0,634—0,641 |
O2-N2 |
0,181—0,187 |
|
H2-O2 |
0,668—0,705 |
O2-CO |
0,185 |
|
H2-SO2 |
0,480 |
O2-CO2 |
0,139—0,178 |
|
H2-N8 |
0,674—0,733 |
O2—воздух |
0,178 |
|
H2-N2O |
0,535 |
CO-CO2 |
0,137 |
|
H2-CO |
0,537—0,651 |
.CO-C2H4 |
0,116 |
|
H2-CO2 |
0,539—0,550 |
CO2-CH4 |
0,153 |
|
H2—CH 4 |
0,625 |
CO2—воздух |
0,138 |
|
H2—C2H4 |
0,486 |
N2O-CO2 |
0,096 |
|
H2—C2H6 |
0,459 |
H2O—воздух |
0,220 |
|
H2-воздух |
0,592—0,634 |
H2O-CO2 |
0,139 |
|
H2O-O2 |
0,752 |
CO2-C2H4O |
0,0787 |
|
CS2-CO2 |
0,063 |
N2O-C2H4O |
0,0784 |
|
CS2—воздух |
0,089 |
C2H2-воздух |
0,194 |
|
CH4—воздух |
0,196 |
C2H2—O2 |
0,188 |
|
CO-N2 |
0,192 |
C2H2—H2 |
0,653 |
|
COj—C3H8 |
0,074 |
NO-H2 |
0,664 |
|
N2O-C3H8 |
0,0738 |
NO-CO2 |
0,141 |
Явления диффузии, вязкости и теплопроводности физически подобны. Диффузия есть перенос массы из одной области в другую вследствие наличия градиента концентрации; вязкость — перенос импульса вследствие наличия градиента скорости; теплопроводность — перенос тепловой энергии в результате наличия градиента температуры. Кинетическая теория позволяет,
принимая ряд допущений, получить основные зависимости коэффициентов переноса от температуры и давления, а также от массы и размеров молекул газа:
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