Презентация на тему: Явления переноса

Реклама. Продолжение ниже
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
Явления переноса
1/29
Средняя оценка: 4.1/5 (всего оценок: 51)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (616 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: Явления переноса

Лекция 7 ВоГУ Кузина Л.А., к.ф.-м.н., доцент 2015 г. 1

Изображение слайда
1/1
2

Слайд 2

План Явления переноса в неравновесных системах Диффузия Вязкость Теплопроводность Явления переноса в твёрдых и жидких телах Столкновения молекул. Средняя длина свободного пробега. Среднее число столкновений в единицу времени. Вакуум Коэффициенты переноса в газах а) Коэффициент диффузии б) Коэффициент вязкости в) Коэффициент теплопроводности 8. Общность механизма явлений переноса в газах. Выводы (обобщение – справочная таблица) 2

Изображение слайда
1/1
3

Слайд 3

Система неравновесна, если какая-либо физическая характеристика вещества имеет разные значения в разных точках системы Явления переноса в неравновесных системах В таких системах происходят необратимые процессы, называемые явлениями переноса. Следствия этих процессов – выравнивание характеристик вещества по всему объёму Определение:

Изображение слайда
1/1
4

Слайд 4

1) Если неодинакова концентрация частиц, Явления переноса в неравновесных системах 3) Если неодинакова температура, происходит перенос массы вещества; это – диффузия происходит перенос энергии (теплоты) это – теплопроводность 2) Если неодинакова скорость направленного движения частиц, Законы, описывающие явления переноса, были открыты экспериментально происходит перенос импульса; это – вязкость (внутренне трение)

Изображение слайда
1/1
5

Слайд 5

Плотность потока частиц I N пропорциональна градиенту концентрации : Плотность потока частиц I N – число частиц, перенесённых за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению переноса: Пусть концентрация частиц n изменяется вдоль оси OZ Закон Фика: Диффузия

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
6

Слайд 6

Диффузия Коэффициент диффузии Число частиц, перенесённых за время dt через малую площадку Δ S, пропорционально и промежутку времени, и величине площадки, а также градиенту концентрации, показывающему, как быстро изменяется концентрация вдоль оси OZ Закон Фика: Перенос происходит в точки с меньшей концентрацией

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
7

Слайд 7

Диффузия Коэффициент диффузии D численно равен массе вещества, перенесённого за единицу времени через единичную площадку при единичном градиенте плотности Плотность потока массы По определению: По закону Фика:

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8

8 При перемещении одного слоя относительно другого возникают силы внутреннего трения Медленный слой ускоряется Быстрый слой тормозится Закон Ньютона: Вязкость – перенос импульса по определению: Плотность потока импульса: по закону Ньютона: Вязкость (внутреннее трение) импульс, перенесённый за единицу времени через единичную площадку

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
9

Слайд 9

9 Вязкость. Закон Ньютона Коэффициент вязкости η численно равен импульсу, перенесённому из слоя в слой через единичную площадку за единицу времени при единичном градиенте скорости направленного движения слоёв Коэффициент динамической вязкости

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
10

Слайд 10

10 Количество теплоты, перенесённой через площадку Δ S за время dt, пропорционально градиенту температуры численно равен количеству теплоты, перенесённой через единичную площадку за единицу времени при единичном градиенте температуры Теплопроводность. Закон Фурье Коэффициент теплопроводности

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
11

Слайд 11

11 Теплота переносится из области с большей температурой в область с меньшей температурой Плотность потока тепловой энергии пропорциональна градиенту температуры : – плотность потока теплоты по определению Теплопроводность По закону Фурье:

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
12

Слайд 12

Явления переноса в твёрдых и жидких телах Диффузия С ростом температуры подвижность молекул растёт коэффициент диффузии жидкости увеличивается – в жидкостях протекает медленнее, чем в газах Для некоторых твёрдых тел при комнатной температуре практически не заметна Это объясняется меньшей подвижностью частиц в конденсированной фазе

Изображение слайда
1/1
13

Слайд 13

жидкости с ростом температуры уменьшается, так как молекулы легче меняют своё положение и, например, при движении тела в жидкости легче «пропускают» его, перестраиваясь в другое положение. Вязкость Сами же коэффициенты вязкости для жидкостей на несколько порядков больше, чем для газов. жидких и твёрдых тел больше, чем газов. Это объясняется взаимодействием частиц, в результате которого тепловая энергия передаётся быстрее. У металлов теплопроводность большая за счёт очень подвижных электронов Теплопроводность

Изображение слайда
1/1
14

Слайд 14

< τ > – средняя продолжительность свободного пробега (среднее время между двумя последовательными столкновениями) Столкновения молекул. Средняя длина свободного пробега Среднее число столкновений в единицу времени < z > – среднее число столкновений молекулы за единицу времени λ – длина свободного пробега молекулы между двумя последовательными столкновениями Это – случайная величина < v > – средняя арифметическая скорость Молекулы газа движутся хаотически и сталкиваются между собой. Траектория молекулы – ломаная линия

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15

– эффективное сечение Эффективный диаметр молекулы d эфф., d – эффективный диаметр молекулы – это минимальное расстояние, на которое могут сблизиться при столкновении центры двух молекул σ – площадь круга с радиусом, равным эффективному диаметру молекулы внутрь сферы радиусом d не сможет попасть центр другой молекулы

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
16

Слайд 16

Среднее число столкновений молекулы с другими в единицу времени Рассмотрим движение одной молекулы среди неподвижных молекул Столкновение произойдёт, если центр какой-либо молекулы попадёт в ломаный цилиндр объёмом Число молекул, центры которых попали в цилиндр: Число столкновений молекулы за единицу времени: – с учётом движения других молекул

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
17

Слайд 17

Средняя длина свободного пробега

Изображение слайда
1/1
18

Слайд 18

Коэффициенты переноса в газах Результирующий перенос: За время dt до площадки дойдёт часть молекул, которые были от площадки на расстоянии не больше, чем <v> dt, в объёме 1) Коэффициент диффузии Последний раз перед пересечением площадки молекулы сталкиваются с другими молекулами и изменяют направление движения на расстоянии < λ > от площадки; следовательно, они перенесут через неё информацию о концентрации, сложившуюся на расстоянии < λ > от площадки.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
19

Слайд 19

Коэффициент диффузии Результирующий перенос:

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
20

Слайд 20

Коэффициенты переноса в газах Импульс молекул, находящихся слева от площадки, связанный с направленным движением слоёв газа, равен ; справа – 2) Коэффициент вязкости Последний раз перед пересечением площадки молекулы сталкиваются с другими молекулами и изменяют направление движения на расстоянии < λ > от площадки; следовательно, они перенесут через неё информацию об импульсе, сложившуюся на расстоянии < λ > от площадки Результирующий перенос импульса:

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
21

Слайд 21

Результирующий перенос импульса: Коэффициент вязкости

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
22

Слайд 22

Коэффициент вязкости газа Коэффициент вязкости газа с ростом температуры при постоянном давлении растёт за счёт увеличения скорости хаотического движения: за счёт увеличения длины свободного пробега:

Изображение слайда
1/1
23

Слайд 23

Средняя энергия теплового движения молекул, находящихся слева от площадки, равна ; справа – 3) Коэффициент теплопроводности Последний раз перед пересечением площадки молекулы сталкиваются с другими молекулами и изменяют направление движения на расстоянии < λ > от площадки; следовательно, они перенесут через неё информацию об энергии теплового движения, сложившуюся на расстоянии < λ > от площадки Результирующий перенос теплоты:

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
24

Слайд 24

Коэффициент теплопроводности Результирующий перенос теплоты:

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
25

Слайд 25

Коэффициент теплопроводности молярная теплоёмкость удельная теплоёмкость

Изображение слайда
1/1
26

Слайд 26

Коэффициент теплопроводности Коэффициент теплопроводности при постоянной температуре не зависит от давления: уменьшение плотности компенсируется увеличением < λ > В состоянии вакуума длина свободного пробега < λ > соизмерима с размерами сосуда Молекулы от стенки до стенки пролетают без столкновений При дальнейшей откачке < λ > не меняется: Теплопроводность разреженного газа уменьшается за счёт уменьшения плотности

Изображение слайда
1/1
27

Слайд 27

Общность механизма явлений переноса в газах Все явления переноса в газах обусловлены хаотическим движением молекул В результате теплового движения молекулы переносят по всему объёму массу; импульс, связанный с направленным движением; тепловую энергию Вследствие этого коэффициенты переноса связаны друг с другом

Изображение слайда
1/1
28

Слайд 28

Общность механизма явлений переноса в газах Коэффициенты переноса связаны друг с другом

Изображение слайда
1/1
29

Последний слайд презентации: Явления переноса

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже