Термодинамикалы жйелердегі тасымалдау былыстары: Диффузия Фик заы

Газды андай-да бір клемінде біртектілік бзылан жадайда (газ тыыздыы, температурасы немесе оны жеке абаттарыны реттелген озалысыны жылдамдыы) сол физикалы шаманы кеістіктегі таралуын теестірге баытталан затты, энергияны немесе блшектерді реттелген озалысыны импульсіні аындары пайда болады. Бл былыстарды тасымалдау былыстары деп атайды. Тасымалдау былыстарына диффузия, жылуткізгіштік жне ішкі кедергі жатады.

Диффузия

Диффузия деп газ, сйыты, атты дене кйіндегі екі дене зара жанасанда оларды блшектеріні араласу жне бір-біріні ішіне ту былыстарын айтады. Температурасы траты газдаы диффузия – затты концентрациясы кп айматан концентрациясы аз аймаа масса тасымалдану былысы байалады.

Егер концентрациясы n химиялы біртекті газ (немесе тыыздыы ) х осьі бойынша згерсе, онда зат тасымалдау былысы Фик заымен сипатталады:

(7.17)

мндаы: уаытта аудан арылы тасымалдану баытында тетін газ массасы; х сі бойынша тыызды градиенті (згерісі); – диффузия коэффициенті. Минус табасы массаны тасымалдануы тыыздыты кему баытына арай жретінін крсетеді.

Масса аыныны тыыздыы , (бірлік аудан арылы бірлік уаытта тетін зат массасы) те болады:

= немесе . (7.18)

Газдарды молекула-кинетикалы теориясынан диффузия коэффициентін анытауа болады:

, (7.19)

мндаы - блшектерді орташа арифметикалы жылдамдыы, -молекулаларды еркін жру жолыны орташа зындыы.

32-СРА

Термодинамикалы жйелердегі тасымалдау былысы:ттырлы.Ньютон заы.

Термодинамикалы тепе-тедіксіз жйелердегі

Тасымалдау былыстары

Газды андай-да бір клемінде біртектілік бзылан жадайда (газ тыыздыы, температурасы немесе оны жеке абаттарыны реттелген озалысыны жылдамдыы) сол физикалы шаманы кеістіктегі таралуын теестірге баытталан затты, энергияны немесе блшектерді реттелген озалысыны импульсіні аындары пайда болады. Бл былыстарды тасымалдау былыстары деп атайды. Тасымалдау былыстарына диффузия, жылуткізгіштік жне ішкі кедергіжатады.

Ішкі кедергі

Ішкі кедергі (ттырлы) бір-бірімен араласпай ртрлі жылдамдыпен параллель озалатын газ немесе сйыты абаттары арасында пайда болады.

Бір-біріне параллель жне жне , жылдамдытармен озалатын (1 жне 2) екі сйыты абатын арастырайы (7.3– сурет). Жылдамдытар шін болсын.

Молекулалар жылулы озалыс серінен бір абаттан екінші абата ткенде олар здеріні аындаы жылдамдыын, немесе реттелген озалыс импульсында тасымалдайды. Бір абаттан екінші абата ткен молекулалар сотыысу нтижесінде 2 абатты реттелген озалыс жылдамдыын арттырады, керісінше, 2 абаттан 1 абата ткен молекулалар 2 абатты реттелген озалыс жылдамдыын кемітеді. 7.3– сурет. Ттырлы

Молекулаларды бір абаттан екінші абата импульс тасымалдау нтижесінде екі абат арасында Ньютон заымен аныталатын ішкі йкеліс кші пайда болады:

. (7.20)

Мндаы: – ішкі йкеліс коэффициенті (динамикалы ттырлы); – абаттарды озалыс баытына перпендикуляр баытталан жылдамды градиенті; – йкелісуші абаттарды ауданы. Егер абатты жылдамдыы дейтін болса, онда кш о, кемитін болса теріс деп есептеледі. Ньютон заын блшектерді абаттар арасында тасымалдайтын импульсі шін де жазуа болады:

. (7.21)

Минус табасы импульсті жылдам озалатын абаттан баяу озалатын абата тасымалданатынын крсетеді. Кинетикалы теория негізінде ттырлы коэффициенті шін келесі рнек аныталан:

, (7.22)

мндаы: – газ тыыздыы, -молекулаларды еркін жру жолыны орташа зындыы, - оларды орташа арифметикалы жылдамдыы.

33-СРА