Внутрішнє тертя (в’язкість) у газах
В'язкість або внутрішнє тертя — властивість текучих тіл (рідин і газів) чинити опір переміщенню однієї їх частини відносно іншої. Одиниця вимірювання — пуаз.
Внутрішнє тертя в рідині, на відміну від газів, зумовлене не обміном молекул, а їх взаємним притяганням. Доказом цього є те, що із збільшенням температури, як відомо, обмін молекул зростає і тертя в газах зростає, а в рідинах спадає у зв'язку із послабленням міжмолекулярного притягання.
Згідно із законом Ньютона для внутрішнього тертя в'язкість характеризується коефіцієнтом пропорційності η між напруженням зсуву τ і градієнтом швидкості руху шарів
τ =η du\dy
Коефіцієнт η називають коефіцієнтом динамічної в’язкості, динамічною в'язкістю або абсолютною в'язкістю. Одиниця вимірювання коефіцієнта динамічної в'язкості — Паc, Пуаз (0,1Па·с).Кількісно коефіцієнт динамічної в'язкості дорівнює силі F, яку треба прикласти до одиниці площі зсувної поверхні шару S, щоб підтримати в цьому шарі ламінарну течію із сталою одиничною швидкістю відносного зсуву.
Виділяють також коефіцієнт кінематичної в’язкості або кінематичну в'язкість ν, що є відношенням коефіцієнта динамічної в'язкості до густини речовини
ν = η \p
В'язкість залежить від тиску, температури, а також іноді від градієнта зсуву (неньютонівські середовища; їхня в'язкість охоплює і так звану структурну в'язкість).
Теплопровідність газів.
Теплопровідність - це молекулярне переннесення енергії в суцільному середовищі ,зумовлене градієнтом температури.Теплопровідність - один з видів теплопереносу поряд з конвективним теплообміном ітепловим випромінюванням. Розрізняють :
стаціонарну (glad T=const). Описується рівнянням Фур"є ,згідно з яким густина теплового потоку пропорційна градієнту температури Jq(вектор) = - k grad T , деk- коеф. теплопровідності,Вт\(м*К); Коеф.теплопровідності - це фізичний параметр ,який характеризує інтенсивність теплопровідності в речовині і чисельно дорівнює густині теплового потоку внаслідок теплопровідності при градієнті температури ,що дорівнює одиниці.
нестаціонарну(glad T=var)
Предмет і задачі термодинаміки.
Термодинаміка – це наука про найбільш загальні властивості макроскопічних фізичних систем, що знаходяться в стані термодинамічної рівноваги та про процеси переходу між цими станами.
Умова виникнення: необхідність розробки теоретичних основ роботи теплових машин.
Мета виникнення: найефективніше перетворити теплову енергію в роботу.
Основні моменти вивчення: вивчення термодинамічних властивостей газів, рідин та твердих тіл, фазових рівноваг і фазових перетворень, електричних і магнітних властивостей речовини, випромінювання, закономірностей протікання хімічних реакцій і т.д. і т.п.
Поняття: термодинамічна система; рівноважний стан; термодинамічна рівновага. Термодинамічні параметри стану.
Термодинамічна система – це система, що складається з макроскопічних тіл і полів, які можуть взаємодіяти між собою і зовнішнім середовищем (обмінюватися енергією і речовиною)
Рівноважний стан – це стаціонарний стан в якому незмінність системи у часі не обумовлено зовнішніми діями.
Термодинамічна рівновага двох систем або двох частин однієї характеризується тим, що їх температури однакові.
Описання термодинамічних систем та визначення їхнього стану здійснюється за допомогою фізичних величин, що загалом можуть змінюватися зі зміною умов в яких знаходиться система. Це такі макроскопічні величини (термодинамічні параметри стану): температура, тиск, густина, концентрація, об’єм, напруженість електричного поля, напруженість магнітних полів та ін.
Ступені вільності (поступальні, обертальні, коливні). Рівняння стану (калоричне рівняння). Закон рівного розподілу Больцмана.
Ступені вільності
В молекулярній фізиці атому розглядаються як матеріальні точки. Положення точки в просторі визначається 3-ма координатами. Якщо в досліджуваній системі на N матеріальних точок (атомів) не накладено ніяких зовнішніх зв’язків, які б могли обмежувати їхній рух, то для однозначного визначення положення всіх точок системи потрібно 3N координат. Число таких незалежних координат називають кількістю ступенів вільності і позначають i.