Процесс диффузии по кинетической теории газов.

Оглавление:

Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - image-10-1.png

Процесс диффузии по кинетической теории газов.

Процесс диффузии по кинетической теории газов. Основная кинетическая теория газа приводит к следующему уравнению, согласно которому коэффициент самодиффузии, T> L, зависит от средней линейной скорости молекулы m и среднего свободного пробега молекулы I. (Х1-15） Для смеси молекул нескольких различных веществ, 1, 2, 3…Простые уравнения (UP-8) и(UN-9) не подходят для вычисления среднего свободного пробега молекулы. 1 =-、7 ===-■（Х1-16.） ( / , 10?К2.-22°/ / 1 + ‘^ 7 + ПЗ ° B]/ 1+ ^-） Здесь, oi2 = 0.5 (01 + 02); А1,с = 0.5 (А1 + А3) о,, А2,О3…Диаметр молекул газа 1, 2, 3; mp1 T <2, / от… Масса молекул газа 1, 2, 3…; Военторга, Н2, Н3…1 СМГ молекулы газа I, 2, 3…Число.

Согласно Максвеллу, начиная с кинетической теории газов, эта величина приблизительно равна следующим значениям. Людмила Фирмаль

Теоретически, для смеси газов 1 и 2： 0,, r = d-7<sup class=»reg»>®</sup>(X1-17） Формула (XI-17) на самом деле не верна. Примерно.： ^ |. 2–2 2 * 1〜^ А Б В Г Д Е|. 1 (XI-18） Где cp-поправочный коэффициент[2]. Если разделить формулы (X1-18) и (UN-16) на Члены, то: 0,.,=/.^-(с 1.0 </, <1.5) (X1-19） Где Л=Фы / ф (среднее значение / 1 = 1,32）; Р-динамический коэффициент вязкости газа. п-плотность газа. Аналогичная зависимость между вязкостью p и кинематическим коэффициентом диффузии O * * получена из упрощенной кинетики газа. Ах, 2 = y (*/Л»1 +х313и> 2) (Х1-20） (Х1-21） Где находится поправочный коэффициент; • * 1 ″ Х7-молярная доля компонентов смеси. u, u-средняя скорость движения молекул газа. p,, коэффициент динамической вязкости газа; P1 ″ P2-молярная плотность газа.

Однако экспериментальные данные показывают, что упрощенная формула (X1-20)-(X1-21) неточна. Из приведенной выше зависимости следует, что средняя скорость молекул возрастает пропорционально T, поэтому коэффициент кинематической диффузии прямо пропорционален уменьшению I с увеличением давления и V1 *(°K), поэтому он должен быть обратно пропорционален давлению. Средний свободный путь молекулы также увеличивается, поскольку она увеличивается в объеме пропорционально (up-6) и (VI1-7), и т. 0\, 2 = 8 (Л,+Л2) О?2, КТ(Вт | + Т2) 1′ / * Значение 2pt] Т2 (Х1-22） От упрощенной кинетической теории идеального газа мы переходим к теории, разработанной Максвеллом, Клаузиусом, Больцманом, Сазерлендом, Чепменом и др., и вычислить коэффициент диффузии O, 2 в предположении, что молекулы представляют собой твердые упругие шарики. Да. 1,2.БТ * * * Р°1.2 Mg + L ^ U ’ 8 м, м. г.） (Х1-23） После преобразования： Где M2 M] молекулярная масса компонентов 1 и 2. 2-кинематический коэффициент диффузии двухкомпонентной системы; Б является константой. P-давление; T-абсолютная температура.

Сазерленд модифицировал уравнение (X1-23), введя коэффициент, учитывающий эффект межмолекулярного притяжения. Людмила Фирмаль

Средний свободный путь молекулы： (Х1-24） м3 / 2 / м)+ \ м2 1 1/2 Р°1.2 Я М1М2） Где-постоянная Сазерленда смеси вещества 1 и вещества 2. Последняя формула легла в основу многих полуэмпирических методов определения кинематического коэффициента диффузии. Согласно кинетической теории газов, существует зависимость между вязкостью и коэффициентом диффузии газа, которая выражается, например, уравнением (UP-83). Кинематический коэффициент диффузии Ox> 2 также может быть рассчитан из известных значений вязкости чистых компонентов и смесей. Этот метод особенно полезен при необходимости расчета в очень низких или высокотемпературных областях, где гораздо проще экспериментально определить вязкость, чем коэффициент диффузии. Вайсман и Мейсон[3], сделавшие аналогичные расчеты, получили довольно точные результаты. Недостатком данного метода является сложность расчетов.

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны: