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文档简介
1
自由程:分子在任意两次连续碰撞之间自由通过的路程.问:在常温下,气体的方均根速率(或平均速率)达几百米每秒.为什么打开一瓶香水后,香味要经过几秒到十几秒才能传过几米的距离?2
分子平均自由程:每两次连续碰撞之间,一个分子自由运动的平均路程.简化模型1.分子为弹性小球,2.分子有效直径为(分子间距平均值),
3.其余分子都静止,A分子以平均速率相对其他分子运动.
分子平均碰撞频率:单位时间内一个分子与其他分子碰撞的平均次数.一、平均碰撞频率3单位时间内平均碰撞频率考虑其他分子的运动
分子平均碰撞频率4
分子平均碰撞频率二、平均自由程
一定时
一定时5例7.3
试计算氧气在标准状态下的分子平均碰撞频率和平均自由程.解根据及6又由此可见平均每秒碰撞达40亿次之多,平均自由程仅有亿分之几米.7例7.4试估算空气分子在0℃时的平均自由程.(1)时;(2)时;解空气分子的8速度分布函数一麦克斯韦速度分布律1859麦克斯韦理想气体的速度分布律麦克斯韦速度分布函数9二玻耳兹曼分布律
为气体分子处在空间小体元
中的气体分子数,
为
处的分子数密度.
10即令11例7.2
计算在重力场中,空气分子数密度按高度的分布情况.解令地面为零势能,地面附近空气分子数密度为n0,气体分子质量为m,则离地面高度为h的分子,其势能Ep=mgh,由玻耳兹曼分子数密度公式可得可知,分子数密度随高度增加而呈指数减少,这与高空空气稀薄的事实相符.12
气体内的输运过程是一类非常重要的非平衡态过程.处于非平衡态的气体,其内部各部分的物理性质(如密度、流速、温度等)是不均匀的,由于气体分子无规则运动,原来不均匀的物理量将逐渐趋于均匀的平衡态,导致质量、动量或能量从气体中的一部分向另一部分迁移.我们把这类过程叫做气体内的输运过程.
包括扩散、热传导和粘滞3个过程.13一扩散
混合气体内部,如果某种气体在容器中各部分密度不均匀,该种气体分子将从密度大处向密度小处迁移,这种现象叫做扩散.
为扩散系数负号表示扩散总是沿分子数密度减小的方向进行.14
气体扩散现象的微观本质是气体分子数密度的定向迁移,而这种迁移是通过气体分子无规则热运动来实现的.气体扩散系数15二热传导AB**
物体内各部分温度不均匀时,热量总是通过介质由高温处传递到低温处,这种现象称为热传导.
气体热传导现象的微观本质是分子热运动能量的定向迁移,而这种迁移是通过气体分子无规热运动来实现的.
称为热导率16三粘性在流体内,各层之间由于流速不同而引起的相互作用力,叫做内摩擦力,也叫粘滞力.气体层间的粘滞力
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