Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю Кислород

Молекулярная диффузия газов в жидкости. 2. коэффициенты молекулярной диффузии кислорода в воде

УДК 532

Молекулярная диффузия газов в жидкости. 2. Коэффициенты молекулярной диффузии кислорода в воде

Д-р техн. наук А.Г. Новоселов, dekrosh@mail.ru Е.Г. Селиверстова, С.А. Сорокин

Университет ИТМО 191002, Россия, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

Канд. техн. наук А.Б. Дужий, Aleksey.Duzhiy@uralkali.com

ВНИИ Галургии

190103, Россия, Санкт-Петербург, ул. 10-я Красноармейская, 22, литера А

Выполнен анализ опубликованных в научно-технической литературе экспериментальных данных по коэффициентам молекулярной диффузии кислорода в воду, полученных при атмосферном давлении и различных температурах. Предложена эмпирическая зависимость для расчета коэффициента молекулярной диффузии в диапазоне изменения температур 10^55°С. Полученная экспоненциальная зависимость коэффициента молекулярной диффузии от температуры хорошо согласуется с кинетической теорией механизма этого процесса. Высказано предположение, что коэффициент пропорциональности К в уравнении ВАВ = К ■ ехрь’1 зависит от величины мольного объема диффундирующего газа. Обработка экспериментальных данных, полученных различными метод ами, позволила определить численные значения коэффициентов К и Ь д ля системы кислород-вода.

Ключевые слова: молекулярная диффузия; кислород; вода; температурная зависимость. БОТ: 10.17586/2310-1164-2020-10-3-21-26

Diffusion of gases in liquids. 2. The molecular diffusion coefficients of oxygen in water

D. Sc. Alexander G. Novoselov, dekrosh@mail.ru Ekaterina G. Seliverstova, Sergei A. Sorokin

ITMO University 9, Lomonosov str., St. Petersburg, 191002, Russia

Ph. D. Alexey B. Duzhij, Aleksey.Duzhiy@uralkali.com

All-Russian Research Institute Galurgii A build., 22,10th Krasnoarmeyskaya str., St. Petersburg, 190103, Russia

The analysis of published in scientific and technical literature experimental data on the coefficients of molecular diffusion of oxygen into water, obtained at atmospheric pressure and different temperatures, is carried out. An empirical dependence is proposed for calculating the molecular diffusion coefficient in the temperature range of io^55°C. The obtained exponential temperature dependence of the molecular diffusion coefficient is in good agreement with the kinetic theory of the mechanism of this process. It has been suggested that the proportionality coefficient Kin the equation DAB = K • expb’ t depends on the molar volume of the diffusing gas. The processing of experimental data obtained by various methods made it possible to determine the numerical values of the coefficients K and b for the oxygen-water system. Keywords: molecular diffusion; oxygen; water; temperature dependence.

Введение

С физико-химическими свойствами газов и жидкостей приходится сталкиваться как научным работникам в области разработки фундаментальных основ процессов массопереноса, так и инженерам, занимающимся разработкой процессов и аппаратов пищевых, химических и биохимических технологий.

В общем случае процессы массопереноса разделяют на четыре характерные области, представляющие собой особый интерес и важность. Это молекулярная диффузия молекул газа в неподвижной жидкости; молекулярная диффузия молекул газа в движущейся в ламинарном режиме жидкости; турбулентная диффузия молекул газа в движущейся в турбулентном режиме жидкости и перенос молекул газа через межфазную границу.

Под молекулярной диффузией понимается перемещение молекул в результате их теплового движения. Миграция молекул в материальной системе, состоящей из молекул одного вещества, в условиях равенства химических потенциалов, называется самодиффузией. В этом случае не существует понятия направленного диффузионного потока, т.е. движения молекул в каком-либо направлении. С точки зрения понимания механизма массопереноса знание коэффициентов самодиффузии вещества не играет определяющей роли в определении скорости массообменного процесса, но становится важным фактором в понимании механизма молекулярной диффузии одного или нескольких веществ в другом.

Рассмотрение молекулярной диффузии с точки зрения направленного переноса целевого вещества предполагает наличие движущей силы. Обычно направленное движение перемещения молекул диффундирующего вещества возникает при наличии в данной материальной системе термодинамического неравновесия между пространственными областями этой системы, что обусловлено разностью химических потенциалов в этих областях. В свою очередь величина химического потенциала определяется концентрацией взаимодействующих молекул и силовыми полями вокруг каждой молекулы. При проведении процесса массопереноса молекулярный поток, в целевом направлении, может возникнуть и под влиянием других факторов. Основными из них являются температура и давление. Диффузия, возникающая под действием наличия градиента температуры, называется термодиффузией, а под действием давления — бародиффузией. В данной работе мы будем рассматривать процесс диффузии, обусловленный разностью концентраций растворенного диффундирующего газа А в воде В.

Процессы диффузии обычно рассматривают как на основе феноменологической, так и кинетической теорий. Феноменологические теории описывают наблюдаемые явления на основе соотношений между макроскопически измеряемыми величинами. Полученные, на основе экспериментальных данных, результаты вполне удовлетворяют требования инженеров-проектировщиков в рамках стоящих перед ними задач, но не позволяют детально изучить механизм самого процесса массопереноса.

Молекулярные теории диффузии основаны на попытках объяснить механизм процессов массопереноса и получить законы, управляющие этими процессами на основе молекулярной структуры данных газовой и жидкостной сред и их свойств. Как правило, такой подход базируется на кинетической и статистической теориях вещества. Основной задачей молекулярной теории процессов массопереноса является объяснение результатов экспериментов, полученных в феноменологических теориях молекулярной диффузии, а также возможность расчета коэффициентов молекулярной диффузии на основе величин массы и объема взаимодействующих молекул.

Как и в предыдущей статье [1], в основе сравнения коэффициентов молекулярной диффузии полученных экспериментальным путем с известными полуэмпирическими уравнениями, представленными в литературе различными исследователями, лежат шесть зависимостей. Это уравнения Уилки-Чанга [2], Шейбеля [3], Отмера-Тейкера [4], Сововы [5], Ибрахима и Кулора [6] и Акгермана-Гейнера [7]. Основная задача данной статьи — проанализировать известные значения коэффициентов молекулярной диффузии чистого кислорода в воде при различных температурах, предложить достаточно простое уравнение для расчета этого коэффициента и сравнить полученные значения с вышеупомянутыми зависимостями. Решение этой задачи позволяет более обоснованно подойти к расчетам коэффициентов молекулярной диффузии СО2 и О2 в питательных средах для проведения массообменных расчетов аппаратов, предназначенных для воспроизводства биомассы в дрожжевой и пивоваренной отраслях промышленности. Основу этих сред составляет вода с растворенными в ней питательными веществами. Для дрожжевого производства в качестве питательной среды используются водные растворы мелассы с добавлением питательных солей (диаммонийфосфат, сульфат аммония, хлористый калий, сернокислый магний). Для пивоваренного производства, в качестве питательной среды, используется пивное сусло, получаемое в результате водно-тепловой и ферментативной обработки измельченного ячменя. Наличие в воде даже в минимальных количествах солей и сахаров неизбежно приводит к изменению величины коэффициента молекулярной диффузии. Очевидно, что чем больше молекул «посторонних» веществ в воде, тем сильнее сказывается их присутствие в растворах на изменение скорости диффузии по отношению к скорости диффузии в «чистой» воде. Изучение этого влияния является целью дальнейших наших исследований. Коэффициенты молекулярной диффузии присутствуют во всех известных уравнениях массопереноса газов в жидкостных средах как теоретических, так

и эмпирических, и чем точнее они будут определены, тем надежнее будут результаты расчетов массообменного оборудования, предназначенного для аэробного культивирования биомассы.

Анализ выбранных экспериментальных значений коэффициента молекулярной

диффузии кислорода в воде

Результаты экспериментальных исследований по определению коэффициентов молекулярной диффузии газов в жидкости, в том числе и кислорода в воду, были опубликованы в ряде работ [8-18]. Определенную ценность, с точки зрения приближения к истинным значениям коэффициентов молекулярной диффузии Dab при различных температурах представляет тот факт, что собранные данные были получены различными методами и на различных экспериментальных установках, реализующих эти методы. В частности, в работах [8, 14] был применен метод уменьшающегося пузырька, так называемый DBS — метод, в работах [10, 16] — метод абсорбции газа через поверхность струи кольцевой формы, в работе [11] — метод орошаемой сферы, в работах [9, 13, 15, 18] — метод абсорбции газа через поверхность сплошной цилиндрической струи, а также метод лазерной интерферометрии [11] и метод Тэйлоровской диффузии в ламинарном потоке [17]. Подробное описание этих методов можно найти в оригинальных работах, а также в справочнике [19]. Следует отметить, что каждый из приведенных выше методов относится к косвенным методам измерений и имеет определенные преимущества и недостатки. В зависимости от выбранного метода и используемой измерительной техники, измерение физических величин неизбежно сопровождается погрешностями, которые обусловлены несовершенством методов и, собственно, самой измерительной техники, а также недостаточным учетом влияния условий внешней среды, субъективными ошибками исследователей.

Тем не менее, выбранный нами подход к оценке истинного значения Dab на основе экспериментальных данных, полученных различными исследователями, использовавших принципиально разные подходы и методы измерений, представляется вполне логичным. Недостатки одних методов исключены в других. Системы измерений также отличаются друг от друга. Происходит своеобразное нивелирование погрешностей измерений, имеющихся в одних методиках измерений, другими.

Результаты аналитической работы

Результаты проведенного аналитического анализа представлены на рисунке 1 в виде графической зависимости DAB = f(T). Аналитическая интерпретация линии тренда лучше всего описывается экспоненциальным уравнением вида

Dab = К• expb’f

и в окончательном варианте после определения численных значений коэффициентов К и b

г, 1 11/1 щ-9 0,0241-/ , л

Dab = 1,214 -10 — exp , (1)

в котором значение температуры t принимается в °C, а получаемое значение Dab в м2/с. Уравнение (1) хорошо согласуется с кинетической теорией механизма молекулярной диффузии, которая предполагает экспоненциальную зависимость Dab от температуры, т.е.

Г Ed }

Dab = K exp

RT J

где K — коэффициент, учитывающий размер диффундирующего вещества;

EDab — энергия активации молекул диффундирующего вещества, калл/моль;

R — газовая постоянная.

Рисунок 1 — Зависимость коэффициента молекулярной диффузии (система кислород-вода)

от температуры при атмосферном давлении Figure 1. The dependence of molecular diffusion coefficient (oxygen-water system) on the temperature under

atmospheric pressure

Сравнение рассчитанных по уравнению (1) значений коэффициентов молекулярной диффузии О2 в воде -Орасч с экспериментальными Dэксп приведено в таблице 1. Здесь же в процентах представлены значения относительного отклонения экспериментальных точек от полученной линии тренда. Максимальное отклонение экспериментальных значений Dэксп от расчетных значений составляет примерно 15% при среднеарифметическом отклонении 6,24%. Графическая интерпретация этих расхождений представлена на рисунке 2.

Таблица 1. Сравнение расчетных значений коэффициентов молекулярной диффузии Dрасч с экспериментальными Dэксп

Table 1. The empirical (Орасч) and experimental (Оэксп) values of molecular diffusion coefficient

t, °С экспериментальное D, м2/с расчетное D, м2/с относительная погрешность

10 1,54-10″9 1,54484-10-9 0,31%

15 1,51-10″9 1,74267-10-9 13,35%

15 1,67-10″9 1,74267-10-9 4,17%

15 1,78-10-9 1,74267-10-9 -2,14%

20 1,76-10″9 1,96584-10-9 10,47%

20 2,00-10-9 1,96584-10-9 -1,74%

20 2,01-10-9 1,96584-10-9 -2,25%

20 2,22-10-9 1,96584-10-9 -12,93%

23,8 2,30-10-9 2,15438-10-9 -6,76%

25 2,03-10-9 2,21759-10-9 8,46%

25 2,07-10-9 2,21759-10-9 6,66%

25 2,08-10-9 2,21759-10-9 6,20%

25 2,09-10-9 2,21759-10-9 5,75%

25 2,20-10-9 2,21759-10-9 0,79%

25 2,42-10-9 2,21759-10-9 -9,13%

25 2,55-10-9 2,21759-10-9 -14,99%

40 3,33-10-9 3,18331-10-9 -4,61%

55 4,50-10-9 4,56958-10-9 1,52%

Аналогичное сравнение значений Dab, рассчитанных по уравнению (1) со значениями, рассчитанными по известным из литературы [1-7] уравнениям, представлено в таблице 2. Более подробное описание этих уравнений, а также численные значения, входящих в них параметров для воды, как растворителя, можно найти в работе [19]. Вместе с тем авторы указывают, что в работе [1] была допущена ошибка технического характера. Таким образом, мольный объем воды, как растворителя, необходимо считать равным 18,7 см3/моль, а не 75,6 см3/моль [19, стр. 790].

5,0-10-9

4.0-10″9

о

СЧ

з.о-ю-9

-Г 2.0-10-9

1.0-10-9

/ ‘/ /

/.И

/ у •

1.0-10-9

2,0-10-9

3,0-10-9

4.0-109 5,0-10-9

D

расч-

м»/с

Рисунок 2 — Сравнение расчетных значений коэффициентов молекулярной диффузии Dpac4

экспериментальными Da^n Figure 2. The empirical (Орасч) and experimental (D^m) values of molecular diffusion coefficient

Таблица 2. Значения Dab кислорода в воде при температурах 10; 20 и 30°С, рассчитанные по уравнениям представленными в литературе

Table 2. The values of oxygen Dab in water at temperatures of 10; 20, and 30°С, calculated according to the equations presented in scientific publications

Уравнение Уилка-Чанга [2]; м2/с Уравнение Шейбеля [3]; м2/с Уравнение Отмера-Тейкера [4], м2/с Уравнение Сововы [5]; м2/с Уравнение Ибрахима и Кулоора [6], м2/с Уравнение Акгермана [7]; м2/с Уравнение (1) м2/с

1,5665^0-9 1,6188-10-9 1,4903-10-9 1,5545^10-9 2,1298-10-9 2,5899^10-9 1,5448^10-9

2,1155-10-9 2,1862-10-9 1,99б3-10-9 2,1102^10-9 2,1835-10-9 3,1546^10-9 1,9658-10-9

2,7469-10^9 2,8388-10-9 2,5644-10-9 2,7417^10-9 2,2481-10-9 3,7199^109 2,5016-10-9

Сравнивая уравнение (1) с уравнением, полученным нами для системы СО2-вода [1], видна очевидная тождественность этих уравнений. Можно предположить, что различие в величинах коэффициентов пропорциональности связано с молекулярной массой диффундирующего газа Ма и молекулярным объемом VA. Для СО2 и О2 эти величины составляют 44 и 32 г/моль, и 34 и 25,6 см3/моль соответственно. Так как молекулярный состав растворителя (воды) в обоих случаях одинаков, то различие в значениях Dab, скорее всего, будет определяться этими параметрами диффундирующих молекул. Этот факт отмечается и в работе [3], авторы которой, основываясь на кинетической теории механизма диффузии, предположили, что величина Dab определяется размером молекул диффундирующего газа, в первую очередь, его мольным объемом VA. Оценка этого влияния является одной из наших задач в изучении процесса молекулярной диффузии газов в жидкости.

Выводы

1. На основании проанализированных известных экспериментальных исследований по определению коэффициентов молекулярной диффузии кислорода в воду получено уравнение для прогнозирования изменения этого коэффициента от температуры в виде экспоненциальной зависимости.

2. Выполнено сравнение полученного уравнения с наиболее известными зависимостями, представленными ранее.

3. Полученное уравнение (1) будет положено в основу при обработке экспериментальных данных по молекулярной диффузии кислорода в водные растворы питательных сред дрожжевых и пивоваренных производств.

References

1. Novoselov A.G., Duzhij A.B., Golikova E.Y. Diffusion of Gases in Liquids. 1. The molecular diffusion coefficients of carbon dioxide in water. Processes and Food Production Equipment. 2022, no. 2 (In Russian).

2. Wilke C.R., Chang P. Correlation of diffusion coefficient in dilute solution. A. I. Ch. E.-J. 1955, V. 1, pp. 264-266.

3. Schibel E.G. Liquid diffusivities. Ind. Eng. Chem. 1954, V. 46, no. 9, pp. 2007-2008.

4. Othmer D.F., Thakar M.S. Correlating diffusion coefficients in Liquids. Ind. End. Chem. 1953, V. 45, no. 3, pp. 589-593.

5. Sovova H., Prochazka J. New method of measurement of diffusivities of gases in liquids. Chem. Eng. Sci. 1976, V. 31, Is.11, pp. 1091-1097.

6. Ibrahim S.H., Kuloor N.R. Diffusion in dilute solutions — a new correlation. Brit. Chem. Eng. 1960, V. 5, no. 11,

pp. 795-797.

7. Akgerman A., Gainer J.L. Diffusion of gases in liquids. Ind. Eng. Chem. Fundament. 1972, V. 11, pp. 373-379.

8. Wise D.L., Houghton G. The diffusion coefficients of ten slightly soluble gases in water at 10-60°C. Chem. Eng. Sci. 1966, V. 21, pp. 999-1010.

9. Ferrell R.T., Himmelblau D.M. Diffusion coefficients of nitrogen and oxygen in water. J. Chem. Eng. Data. 1967, V. 12, no. 1, pp. 111-115.

10. Baird M.H., Davidson J.F. Annular jets-2. Gas absorption. Chem. Eng. Sci. 1962, V. 17, pp. 473-478.

11. Davidson J.F., Cullen E.J. The determination of diffusion coefficients for sparingly soluble gases in liquids. Trans. Inst. Chem. Eng. 1957, V. 35, pp. 51-60.

12. O’Brien R.N., Hyslop W.F. A laser interferometric study of the diffusion of O2, N2, Н2 and Ar into water. Can. J. Chem. Eng. 1977, V. 55, pp. 1415-1422.

13. Witherspoon PA., Saraf D.N. Diffusion of methane, ethane, propane and n-butane in water from 25° to 43°C. J. Phys. Chem. 1965, V. 69, Is. 11, pp. 3752-3755.

14. Houghton G., Ritchie P.D., Thomson J.A. The rate of solution of small stationary bubbles and the diffusion coefficients of gases in liquids. Chem. Eng. Sci. 1962, V. 17, pp. 221-227.

15. Hershcovich E., Merchuk J.C., Tamir A. Diffusivity of oxygen in hemoglobin solutions and red blood cell suspensions. Chem. Eng. Sci. 1982, V. 37, no. 2, pp. 637-641.

16. Baird M.H., Davidson J.E. Annular jets-1. Fluid dynamics. Chem. Eng. Sci. 1962, V. 17, pp. 467-472.

17. Collingham R.E., Blackshear P.L., Eckert E.R. A versatible method for measuring diffusion coefficients and thermal conductivities in fluids. Chem. Eng. Prog., Symp. Ser. 1970, V. 66, Is. 102, pp. 141-149.

18. Vivian J.E., King C.J. Diffusivities of slightly soluble gases in water. A. J. Ch. E.-J. 1964, V. 10, no. 3, pp. 220-221.

19. Novoselov A.G., Tishin V.B., Duzhiy A.B. A handbook on molecular diffusion in gas-liquid and liquid-liquid systems. In A new reference book of a chemist and technologist. Processes and apparatus of chemical technology. Part II. St. Petersburg, Professional Publ., 2006. 916 p. (In Russian).

Статья поступила в редакцию 14.08.2020

Определение коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара

Диффузией называется явление проникновения двух или нескольких соприкасающихся веществ друг в друга. Диффузия сопровождается переносом массы диффундирующего вещества.

Рассмотрим явление диффузии в газах. Перенос массы связан с тепловым движением молекул. Скорости теплового движения молекул велики (они составляют сотни метров в секунду при комнатной температуре), и, казалось бы, диффузия должна происходить быстро. Однако, как показывает опыт, диффузия в газах довольно медленный процесс и может происходить сутками.

Причина этого несоответствия заключается в том, что, благодаря малой длине свободного пробега, молекулы непрерывно сталкиваются друг с другом. Поэтому молекула за одну секунду уходит на очень небольшое расстояние от того места, где она находилась. Для того, чтобы попасть из одной точки в другую, молекулы проходят длинный зигзагообразный путь, во много раз превосходящий расстояние по прямой между этими точками. Таким образом, молекулы газа не столько движутся вперед, сколько «толкутся» на одном месте. Следовательно, в газах механизмом, обеспечивающим явление диффузии, является столкновение молекул.

Опыт показывает, что при диффузии через некоторую площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю переносится тем большая масса газа Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , чем больше размеры площадки Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , чем за больший промежуток времени Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю наблюдается диффузия и чем скорее меняется в направлении, перпендикулярном к площадке Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , плотность диффундирующего газа Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (рис. 1.1) :

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.1)

Величина Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю характеризует изменение плотности газа на единице длины в направлении оси Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ; она называется градиентом плотности. Коэффициент Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю называется коэффициентом диффузии газа. Он зависит от сорта газа и условий, при которых газ находится.

В газах различают самодиффузию, взаимную (концентрационную) диффузию и термодиффузию.

Самодиффузия − это диффузия молекул газа в среде того же газа. С явлением самодиффузии мы имеем дело, например, когда газовая смесь состоит из двух изотопов одного и того же вещества. Изотопы незначительно отличаются друг от друга массой, но не отличаются никакими другими свойствами. Явление самодиффузии можно наблюдать также в смеси газов, где часть молекул заменена другими по химическому составу молекулами, но имеющими почти такие же размеры и массу (например, Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ).

Рассмотрим явление самодиффузии с точки зрения молекулярно-кинетической теории.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Рис. 1.1. Перенос молекул через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Так как молекулы одного и того же газа одинаковы, то для изучения процесса самодиффузии пометим часть молекул.

Допустим, что концентрации меченых молекул по обе стороны от площадки Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (рис. 1.1) не одинаковы. Тогда меченые и немеченые молекулы, хаотически двигаясь, будут переходить через эту площадку в ту и другую сторону. Результирующий поток меченых молекул будет направлен оттуда, где их концентрация больше, туда, где она меньше. Тоже самое справедливо и для немеченых молекул, только их результирующий поток противоположен потоку меченых.

Мысленно выделим справа и слева от площадки Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю на расстояниях от нее, равных средней длине свободного пробега Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , одинаковые кубические объемы Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Пусть боковые грани кубиков Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю параллельны площадке Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и равны ей по величине. Длину ребра кубиков обозначим через Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Обозначим число меченых молекул в кубике Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю через Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Ввиду полной беспорядочности движения молекул газа, можно считать, что Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю этих молекул движется вдоль оси Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , из них Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю − в положительном направлении Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (т.е. к площадке Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ), а Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю − в отрицательном направлении оси Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Так как площадка Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю отстоит на расстоянии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю от кубика А, то все молекулы долетят до нее без столкновений и пролетят через Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Время Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , за которое Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю молекул пролетят через Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю :

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю
где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю − средняя арифметическая скорость молекул.

Таким образом, число меченых молекул Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , пролетающих через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю за единицу времени слева направо, равно:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююКоэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.2)

Обозначим через Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю число меченых молекул в единице объема в том месте, где находится кубик Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ; тогда Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (1.3)

Точно также получим, что число меченых молекул Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , пролетающих через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю в единицу времени справа налево, будет равно:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (1.4)

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – число меченых молекул в единице объема в том месте, где находится кубик Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Отсюда разность между числом меченых молекул, пролетающих через Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю слева направо и справа налево за некоторый произвольный промежуток времени Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , равна:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.5)

Массу Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , переносимую через Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю за время Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю мечеными молекулами, получим, умножив число Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю этих молекул на массу одной молекулы Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю :

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.6)

Разность Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю представляем в виде:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.7)

Тогда

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (1.8)

но Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и, следовательно,

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююКоэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.9)

Сравнивая выражение (1.9) с формулой (1.1) получим:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.10)

Таким образом, коэффициент диффузии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю связан со средней длиной свободного пробега Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и средней скоростью Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю движения молекул.

Средняя скорость движения молекул Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю пропорциональна Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – абсолютная температура, Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – молярная масса газа, а Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю при постоянной плотности газа от его температуры не зависит. Отсюда следует, что для данного газа, при нагревании его при постоянном объеме, коэффициент диффузии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Средняя длина свободного пробега Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю обратно пропорциональна давлению газа и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Здесь Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – суммарное давление смеси газов.
В разреженных газах диффузия происходит быстрее, чем в газах при больших давлениях.

Подставляя в (10) выражение для Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю : Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , получим:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.11)

Следовательно, коэффициент диффузии оказывается непосредственно связанным с эффективным диаметром молекул Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Величина коэффициента самодиффузии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю для того или иного газа при данной температуре и давлении не зависит ни от того, какую часть молекул мы пометили, ни от того, метили ли мы молекулы вообще. Этот коэффициент является характеристикой теплового движения молекул.

Отношение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю называется диффузионным потоком, а величина Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – удельным диффузионным потоком.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.12)

Согласно формулам (1.5) и (1.10),

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.13)

Соотношение (1.13) называется законом Фика.

Рассмотрим взаимную диффузию газов. Если в смеси двух различных газов 1 и 2, находящейся при постоянной температуре и постоянном давлении, компоненты смеси 1 и 2 распределены неравномерно, то начнется взаимная диффузия газов и в конце концов установится равномерное распределение молекул смеси по всему объему. Взаимная диффузия иначе называется концентрационной.

Если Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – число молекул газа 1, а Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – число молекул газа 2 в единичном объеме смеси и если градиенты концентраций Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю направлены вдоль оси Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , то удельные диффузионные потоки Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю молекул газов 1 и 2 выразятся следующими равенствами:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ;

(1.14)

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ,

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – коэффициент диффузии газа 1 в газ 2; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – коэффициент диффузии газа 2 в газ 1.

Если температура и давление в смеси всюду постоянны, то общее число молекул в единичном объеме также всюду постоянно, т.е. Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Следовательно

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.15)

При этих условиях удельные диффузионные потоки молекул газа 1 и газа 2 также должны быть равными по величине, но противоположными по направлениям:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.16)

Из соотношений (1.14) – (1.16) следует, что

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.17)

При взаимной диффузии газов существенно одинаковые или разные молекулы сталкиваются друг с другом, перед тем как пройти через сечение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , через которое осуществляется перенос массы газа. Диффузионный поток и коэффициент диффузии (1.17) обусловлены столкновениями разнородных молекул и не зависят от столкновений одинаковых молекул. Учет этого обстоятельства, основанный на понятии длины свободного пробега очень сложен. Приходится пользоваться двумя средними длинами свободного пробега (для газов 1 и 2), а между тем результаты плохо согласуются с экспериментом. Лучшие результаты дает теория, в которой понятие длины свободного пробега не используется. Эта теория для коэффициента диффузии дает следующее соотношение:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (1.18)

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – масса молекулы 1-го газа, Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – масса молекулы 2-го газа; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю называется приведенной массой молекул газов 1 и 2.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – средние скорости молекул газов 1 и 2 соответственно; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – эффективный диаметр столкновения разнородных молекул, который можно считать равным среднему диаметру молекул 1 и 2:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Отметим, что согласно выражению (1.18) коэффициент взаимной диффузии газов не зависит от концентраций компонент смеси Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Этот вывод подтверждается опытом.

Диффузия может порождаться не только разницей концентраций компонент смеси двух газов, но и другими причинами. Одной из таких причин является неодинаковость температуры в разных частях объема смеси.

Заполним однородной смесью двух газов два сосуда, расположенных друг над другом и соединенных трубкой. Если верхний сосуд нагревать, а нижний охлаждать, то молекулы тяжелого газа обычно (но не всегда) диффундируют в направлении потока теплоты, а молекулы легкого газа – в обратном направлении. В результате произойдет частичное разделение компонент первоначально однородной смеси. Это явление называется тепловой (термической) диффузией.

Возникшее разделение компонент смеси приведет к взаимной диффузии, стремящейся устранить неоднородность концентраций различных газов смеси. Следовательно, эти два эффекта – термодиффузия и взаимная диффузия – действуют противоположным образом.

Если разность температур на концах сосудов, содержащих смесь газов, поддерживать постоянной, то установится стационарное состояние, при котором перенос молекул путем взаимной диффузии уравновешивается переносом их путем термодиффузии.

По своей природе термодиффузия отличается от самодиффузии и взаимной диффузии, которые обуславливались самим фактом столкновения молекул между собой. Термодиффузия обуславливается не самим фактом столкновения молекул, а зависимостью частоты столкновений между молекулами от их скорости. Коэффициент термодиффузии зависит от взаимодействия между разнородными молекулами. Если представить силы отталкивания между молекулами в виде Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – расстояние между молекулами, то расчет показывает, что при Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю термодиффузия отсутствует. При Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю термодиффузия происходит так, что более горячие области обогащаются более легкой компонентой смеси, а при Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – более тяжелой. Следовательно, измеряя коэффициент термодиффузии, можно получить информацию о природе межмолекулярных сил.

Термодиффузия получила важное применение для разделения изотопов. Ввиду близости масс изотопов обогащение состава смеси одним из изотопов при разумных градиентах температур невелико. Для значительного разделения изотопов используется многоступенчатый процесс, при котором на каждом последующем этапе обогащения в качестве исходной смеси берется смесь, обогащенная на предыдущем этапе.

Полная теория термодиффузии является очень сложной и обсуждается в специализированной литературе по диффузии.

§

Для определения коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара рассмотрим частично заполненную водой узкую трубку постоянного сечения S (капилляр), открытую с одного конца. Ось OX направим вдоль оси капилляра. На границе с водой (x=0) парциальное давление водяного пара pп в трубке равняется давлению насыщенного пара pн при температуре опыта. Давление водяного пара в капилляре меняется вдоль оси OX от значения pн до давления p1 около открытого конца капилляра. Давление p1 определяется влажностью воздуха в лаборатории. Таким образом, если предположить, что на расстоянии dx вдоль оси трубки давление водяного пара меняется на dpп, то градиент парциального давления пара равен Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , и в трубке возникает диффузионный поток пара Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , направленный вверх.

Масса пара, которая переносится через площадь поперечного сечения капилляра за одну секунду, согласно формулам (1.9) и (1.10), равна:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.19).
Плотность пара Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю можно выразить через его парциальное давление, используя уравнение состояния идеального газа, следующим образом:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (1.20)
здесь Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – молярная масса воды, Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – универсальная газовая постоянная.

Подставляя (1.20) в формулу (1.19), получим6

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (1.21)

С другой стороны, массу пара Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю можно выразить через скорость понижения жидкости в капилляре:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (1.22)
где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – плотность воды, а Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – понижение уровня жидкости в капилляре за время Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Подставляя соотношение (1.22) в уравнение (1.21), получим

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .
Интегрируя последнее равенство, получим:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю
или

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююКоэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ,
откуда найдём коэффициент взаимной диффузии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю :

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (1.23)
где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – расстояние от поверхности воды до верхнего края капилляра. Формулу (1.23) можно использовать для экспериментального определения коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара.

§

Для определения коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара предназначена экспериментальная установка (рис. 1.2).

В установке имеется микроскоп, на предметном столике которого размещен рабочий элемент, состоящий из измерителя, к подвижной части которого прикреплен корпус из оргстекла. Микроскоп снабжён двумя окулярами: один даёт увеличение в 25 ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ) Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , второй– 50 ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ) раз. В отверстии корпуса находятся стеклянная трубка (капилляр) с дистиллированной водой.

Для подсветки трубки при измерениях применяется фонарь, свет от которого передается к рабочему элементу по световоду. Яркость свечения ламп устанавливается регулятором «Подсветка капилляра», который находится на передней панели блока приборов.

Рис. 1.2. Экспериментальная установка для определения коэффициента взаимной диффузии.

Время испарения воды в атмосферу через открытый конец капилляра измеряется секундомером, расположенным в блоке приборов и регистрируется на цифровом индикаторе «Время». Секундомер приводится в действие при включении блока приборов. Сброс на нуль значений на индикаторе производится нажатием кнопки «Останов», после отпускания которой снова начинается отсчет времени. Температура воздуха в блоке рабочего элемента измеряется полупроводниковым термометром и регистрируется на цифровом индикаторе «Температура» блока рабочего устройства. Цена деления Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю окулярной шкалы микроскопа указана на рабочем месте.

Измерения проводятся в следующей последовательности.

1. Снять защитный кожух с микроскопа и подвесить его на винтах на задней панели. Тубус микроскопа поставить в положение, при котором предметный столик с рабочим элементом располагается вертикально.

2. Убедившись в том, что регулятор подсветки капилляра находится в положении минимальной яркости, включить установку тумблером «Сеть».

3. Регулятором подсветки капилляра установить удобное для работы освещение и добиться четкого изображения капилляра. В поле зрения микроскопа наблюдается перевернутое изображение капилляра: вода, заполняющая капилляр будет сверху, а воздух над поверхностью воды– внизу. Граница раздела вода–воздух в капилляре представляет изогнутую поверхность или мениск.

4. Перемещая капилляр вращением гайки измерителя установить изображение мениска в нижней части окуляра микроскопа, учитывая, что при испарении жидкости перевёрнутое изображение мениска перемещается вверх. Записать положение мениска в делениях шкалы окуляра Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

5. Включить отсчёт времени и, наблюдая в микроскоп за движением мениска жидкости, через каждые 3 деления шкалы окуляра занести в таблицу значения Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и время Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю испарения жидкости.

6. Установить изображение мениска в нижней части окуляра микроскопа, учитывая, что при испарении жидкости перевернутое изображение мениска перемещается вверх, записать положение мениска в делениях Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю шкалы и включить отсчет времени.

7. При выходе изображения мениска из поля зрения окуляра, вращением гайки измерителя вернуть изображение в начальное положение. Сделать 10-15 измерений положения мениска.

8. Измерить температуру воздуха в рабочем элементе установки.

9. Установить регулятор подсветки капилляра в положение минимальной яркости, после чего выключить установку тумблером «Сеть». Тубус микроскопа установить в вертикальное положение.

§

1. Построить график зависимости числа делений Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю окулярной шкалы микроскопа от времени Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Линеаризовав график с помощью метода наименьших квадратов, по наклону прямой определить значение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Домножив эту величину на цену деления Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю окулярной шкалы, найти среднее значение скорости испарения жидкости с капилляра Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

2. Используя найденное значение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , по формуле (1.10) или (1.11) (по указанию преподавателя) вычислить коэффициент взаимной диффузии воздуха и водяного пара, учитывая, что плотность воды Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю кг/м3, молярная масса воды Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю кг/моль. Давление насыщенного водяного пара определяется с помощью табл. 1, где приведена зависимость давления Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и плотность Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю насыщенного водяного пара от температуры, а давление водяного пара Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю возле открытого конца трубки можно найти по значению относительной влажности Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , %, в помещении лаборатории: Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Таблица 1.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , кПа Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююкг/м3 Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , кПа Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююкг/м3
1,704 12,84 2,486 18,35
1,817 13,65 2,642 19,44
1,937 14,50 2,809 20,60
2,062 15,39 2,984 21,81
2,196 16,32 3,168 23,07
2,337 17,32 3,361 24,40

Коэффициент взаимной диффузии, определяемый в работе, рассчитывается по косвенным измерениям других физических величин. Поэтому для определения погрешности измерения Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю необходимо:

1. Рассчитать погрешности измерения уровней Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , которые складываются из случайной погрешности (опыт повторяется несколько раз) и приборной погрешности микроскопа по формулам (П.11) и (П.12) Приложения. В них Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю при определении положения верхнего края капилляра или Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю при определении положения мениска жидкости. Случайные погрешности для Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю измерений находят по формуле (П.3). Значения коэффициентов Стьюдента Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю берутся из табл. П.1 Приложения. Приборная погрешность микроскопа равна Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

2. Определить погрешность измерения времени испарения воды из капилляра Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , которая складывается из случайной погрешности, рассчитываемой по формуле, аналогичной (П.3) и приборной погрешности электронного таймера, которая, согласно паспорту установки, составляет 5% измеренной величины.

3. Рассчитать погрешность линеаризации скорости испарения жидкости Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю по формулам (П.6) и (П.7) приложения, в которых Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Рассчитать погрешность определения коэффициента взаимной диффузии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Из (1.10) по методике расчета погрешности косвенного измерения получаем:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Приборная погрешность полупроводникового термометра Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю 0,5.

4. Результат представить в виде Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

§

Известны три способа передачи теплоты: теплопроводность, конвекция и лучеиспускание. Только при конвекции и теплопроводности в передаче теплоты участвует газ. Конвекция обусловлена разностью плотностей нагретых и холодных слоев газа: в поле тяготения более нагретые слои поднимаются вверх, а более холодные опускаются вниз.

Если в соседних слоях газа создана и поддерживается разная температура, то между ними будет происходить обмен тепла. Средняя энергия молекул газа, пропорциональная абсолютной температуре Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , в обоих слоях будет различной. Благодаря хаотическому движению, молекулы в обоих слоях будут перемешиваться, и средние энергии, а, следовательно, и температуры слоев будут выравниваться. При этом будет наблюдаться перенос энергии от более нагретых к более холодным слоям. Этот процесс носит название теплопроводности.

Опыт показывает, что количество теплоты, переносимое в газе через некоторую площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю при теплопроводности будет тем больше, чем больше площадка Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , чем больше промежуток времени Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , за который наблюдается перенос тепла, и чем быстрее происходит изменение температуры Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю в направлении оси Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , перпендикулярной к площадке Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , т.е. чем выше градиент температуры Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (рис. 2.1):

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.1)

Коэффициент пропорциональности Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю называется коэффициентом теплопроводности.

Отношение количества теплоты Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , проходящего через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю за время Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , ко времени Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю называется тепловым потоком:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.2)

Отношение теплового потока Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , проходящего через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , к величине Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю называется удельным тепловым потоком Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю :

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.3)

Из уравнений (2.1) – (2.3) получаем:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.4)

Знак минус означает, что тепло переносится в сторону убывания температуры.

Уравнение (2.4) называется законом Фурье для теплопроводности: удельный тепловой поток при теплопроводности прямо пропорционален градиенту температуры.

Из уравнения (2.4) следует физический смысл коэффициента теплопроводности: коэффициент теплопроводности численно равен удельному тепловому потоку при единичном градиенте температуры.

Уравнение (2.4) описывает стационарный процесс теплопроводности, при котором разность температур между горячим и холодным слоями со временем не изменяется и градиент температуры в каждой точке тоже не меняется со временем.

Рассмотрим стационарный процесс теплопроводности с точки зрения молекулярно-кинетической теории газов.

Согласно молекулярно – кинетической теории, перенос количества теплоты Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (рис. 2.1) означает перенос определенного количества кинетической энергии беспорядочно движущихся молекул.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Рис. 2.1. Перенос молекулами энергии

Примем, что температура Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю больше, чем Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Введем в рассмотрение два кубика Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , расположенные слева и справа от площадки Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю на расстояниях, равных средней длине свободного пробега Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю проходят молекулы как слева направо, так и справа налево. Если давление газа во всех точках одно и тоже, то число молекул Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , пересекающих в единицу времени площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю слева и справа, одинаково (см. лабораторную работу 1) и равно:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.5)

Все молекулы, подошедшие к Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю слева обладают средней кинетической энергией

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ,

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю — число степеней свободы молекулы.

Эти молекулы переносят через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю количество энергии равное

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.6)

Аналогично этому: количество энергии, переносимое молекулами, подходящими к площадке Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю справа

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.7)

В результате через площадку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю будет перенесено тепло:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.8)

Разность температур Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю между точками, находящимися по обе стороны от площадки Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю на расстоянии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю от нее, можно представить так:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Отсюда:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.9)

Сравнивая это значение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю со значением (2.1), для коэффициента теплопроводности найдем:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (2.10)

Величину Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю преобразуем следующим образом:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (2.11)

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – универсальная газовая постоянная; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – число Авогадро; а Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю –молярная теплоемкость газа при постоянном объеме.

Тогда

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (2.12)

или

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (2.13)

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – масса одной молекулы газа) – плотность газа; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – удельная теплоемкость при постоянном объеме.

Из входящих в соотношение (2.13) величин число молекул в единице объема Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и средняя длина свободного пробега Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю зависят от давления. Но первая из них пропорциональна, а вторая – обратно пропорциональна давлению газа. Следовательно, коэффициент теплопроводности Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю от давления не зависит. Этот вывод находится в полном согласии с опытными данными.

Из выражения (2.13) следует, что коэффициент теплопроводности, зависящий от средней скорости теплового движения молекул Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , должен меняться с изменением температуры как Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . В действительности, коэффициент теплопроводности растет несколько быстрее, чем Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Этот экспериментальный факт можно объяснить тем, что коэффициент теплопроводности пропорционален Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , которая тоже растет с температурой.

Возрастание Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю с температурой связано с тем, что молекулы газа нельзя рассматривать как твердые шарики. В самом деле, из молекулярно-кинетической теории следует, что средняя длина свободного пробега Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , равна:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (2.14)

и не зависит от температуры ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – эффективный радиус молекулы). Опыт показывает, что такая зависимость, хотя и слабая, существует: с повышением температуры длина свободного пробега растет. Это объясняется тем, что Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю обратно пропорциональна поперечному сечению молекулы Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Поперечное сечение молекулы Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю определяется тем расстоянием, на которое сближаются молекулы при столкновениях, т.е. расстоянием, на котором сила взаимодействия между молекулами вызывает уже заметное изменение направления их движения.

Поперечное сечение молекул должно, таким образом, зависеть от их скорости (энергии), так как при одной и той же силе взаимодействия быстрые молекулы испытывают меньшее отклонения от своего пути, чем более медленные молекулы. Поэтому, чем больше скорость молекул, тем меньше должно быть расстояние между ними при столкновении. Следовательно, с увеличением скорости молекул, т.е. с повышением температуры газа, поперечное сечение молекул уменьшается, а длина свободного пробега растет.

§

Экспериментальное изучение теплопроводности газов затрудняется тем, что перенос тепла в газе может происходить не только при теплопроводности, но и при конвекции, легко возникающей в газе. Конвекция, так же как и теплопроводность, стремится выровнять температуры в газе, поэтому отличить на опыте эти два механизма теплопередачи затруднительно, и при измерении теплопроводности необходимо обеспечить такие условия, при которых конвекция не может возникнуть.

Один из наиболее распространенных методов измерения коэффициента теплопроводности газов состоит в следующем.

Исследуемым газом заполняют пространство между двумя коаксиальными цилиндрами с радиусами Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (рис. 2.2), один из которых (почти всегда – внутренний) нагревается электрической печью, потребляющей мощность Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , а другой охлаждается так, чтобы его температура Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю оставалась все время постоянной. Внутренним цилиндром, в частности, может быть тонкая металлическая нить, по которой пропускается электрический ток, так что она же служит и нагревателем.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююКоэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Рис. 2.2. Принципиальная схема установки

для определения коэффициента теплопроводности в газах

Через некоторое время после включения нагревателя устанавливается стационарное состояние, при котором температура Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю нити тоже становится постоянной.

Тем самым между внешним цилиндром и нитью установится постоянная разность температур Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Величина этой разности температур зависит от теплопроводности газа. Найдем эту зависимость.

Если высота цилиндра равна Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (во избежание ошибки, связанной с конвекцией, прибор следует устанавливать вертикально), тепловой поток Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю через любое цилиндрическое сечение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю радиуса Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю определяется уравнением:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ,

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – градиент температуры4 Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Если высота цилиндра достаточно велика по сравнению с его радиусом, то температуру вдоль оси цилиндра можно считать всюду одинаковой.

В стационарном состоянии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю равно мощности нагревателя Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Следовательно,

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ,

откуда

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю или

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Интегрируя последнее уравнение, получаем:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ,

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – постоянная интегрирования, которую можно исключить, принимая во внимание, что температура Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю при Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю при Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , т.е.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.15)

Измерив температуры Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , зная геометрические размеры прибора и мощность нагревателя, можно вычислить коэффициент теплопроводности:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.16)

Мощность нагревателя Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – сила тока и падение напряжения на нити.

Температура трубки Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю во время эксперимента остается постоянной и равной комнатной, т.к. ее поверхность обдувается с помощью вентилятора потоком воздуха.

Для определения температуры нити Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю находят ее сопротивление в нагретом состоянии, используя известную зависимость сопротивления от температуры:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ; (2.17)

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (2.18)

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – сопротивления нити при температурах Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю соответственно; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – сопротивление нити при Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – температурный коэффициент сопротивления нити.

Из соотношений (2.17) и (2.18) выразим температуру Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю :

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.19)

Следовательно, разность температур нити и стенок трубки Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю равна:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.20)

Для определения сопротивления нити при комнатной температуре и в нагретом состоянии, последовательно с ней включают эталонный резистор с сопротивлением Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Тогда токи, текущие по нити и через эталонный резистор оказываются одинаковыми:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (2.21)

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – падения напряжений на нити при температурах Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – соответствующие падения напряжений на эталонном резисторе.

Используя соотношения (2.21) для разности температур, получаем

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.22)

Мощность нагревателя Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю с учетом соотношения (2.21) можно представить в виде:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.23)

Подставляя (2.22) и (2.23) в выражение (2.16) для коэффициента теплопроводности, получим:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (2.24)

Соотношение (2.24) представляет собой рабочую формулу для вычисления коэффициента теплопроводности Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

§

Для проведения измерений предназначена установка, представленная на рис. 2.3.

Температура воздуха в трубке определяется цифровым термометром. Значения падения напряжений на эталонном резисторе и на нити измеряются цифровым вольтметром.

Температура нити и, следовательно, значения напряжения на нити меняется с помощью регулятора «Нагрев».

Геометрические размеры рабочего элемента (радиус трубки, радиус нити, высота трубки), сопротивление эталонного резистора и температурный коэффициент нити указаны на стенде со справочными данными в лаборатории.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю Рис. 2.3. Экспериментальная установка для определения

коэффициента теплопроводности воздуха.

Эксперимент осуществляется в следующей последовательности.

1. Включить установку тумблером «Сеть». Включить тумблер «Нагрев».

2. Нажать кнопку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (режим измерения падения напряжения на эталонном резисторе) и установить регулятором «Нагрев» падение напряжения не более 0,06 В. При этом температура проволоки остается практически неизменной (ненагревающий ток). Измерить при помощи индикатора 2 напряжение на резисторе Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и записать его значение в таблицу.

3. Нажать кнопку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и записать показания индикатора 2Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

4. Повторить измерения п.п. 2,3 для нескольких значений напряжения Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Все результаты занести в таблицу.

5. Нажать кнопку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , и с помощью регулятора «Нагрев» установить падение напряжения на эталонном резисторе Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю в диапазоне 0,3-1,5 мВ.

6. Подождав 2 минуты, что необходимо для стабилизации теплового режима рабочего элемента, нажать кнопку Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и определить падение напряжения на нити Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

7. Повторить измерения п.п. 5 и 6 для нескольких значений падения напряжения Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Результаты измерений записать в таблицу.

8. После измерений вывести ручку «Нагрев» на минимум; отключить тумблер «Нагрев»; выключить установку.

9. По формуле (2.24) рассчитать значения коэффициента теплопроводности Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

§

Основными величинами, которыми оперирует термодинамика, являются внутренняя энергия термодинамической системы U , теплота Q, переданная ей , и совершенная системой работа A.

Внутренняя энергия тела U представляет собой полную энергию беспорядочного движения молекул ( поступательного, колебательного и вращательного ).

При взаимодействии термодинамической системы с окружающими телами происходит обмен энергией. При этом возможны два различных способа передачи энергии от системы к внешним телам: с изменением внешних параметров системы и без изменения этих параметров. Первый способ передачи энергии называется работой, второй – теплотой.

Теплота, работа и внутренняя энергия связаны между собой соотношением:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.1)

Соотношение (3.1) представляет собой I начало термодинамики: количество теплоты Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , переданное системе, идёт на увеличение её

внутренней энергии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и на работу Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , совершаемую силами, приложенными со стороны системы к внешним телам.

Из определения внутренней энергии следует, что в любом состоянии системы она имеет определённое значение, которое не зависит от того, каким способом это состояние было получено. Внутренняя энергия Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююявляется функцией состояния термодинамической системы. Если система совершает круговой (циклический) процесс, то полное изменение её внутренней энергии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Математически это означает, что подинтегральное выражение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююКоэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю является полным дифференциалом некоторой функции.

Работа Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю, совершаемая в круговом процессе, во всех случаях, когда имеет место нагревание, не равна нулю. Это означает, что работа A не является функцией состояния системы. Работа – это функция процесса. Следовательно, элементарная работа Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююв (3.1) не представляет собой полного дифференциала. То же самое относится к количеству теплоты: в разных термодинамических процессах количество теплоты, которое требуется для нагревании системы от температуры T1 до температуры T2 различно. Количество теплоты не является функцией состоянии системы, а элементарная теплота Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднююне является полным дифференциалом.

Опыт показывает, что две формы передачи энергии в форме теплоты и в форме работы не являются равноценными. При преобразовании работы в теплоту можно ограничиться только двумя телами, из которых одно передаёт при тепловом контакте энергию другому. При превращении теплоты в работу необходимо иметь по меньшей мере три тела: первое отдаёт энергию в форме теплоты (нагреватель), второе получает эту теплоту и отдаёт энергию в форме работы (рабочее тело) и третье тело, которому рабочее тело непременно отдаёт часть полученной от нагревателя теплоты (холодильник).

Такая неравноправность превращения теплоты в работу по сравнению с превращением работы в теплоту, связана с односторонностью естественных процессов.

Для рассмотрения этого свойства термодинамических процессов введём понятия квазистатического, обратимого и необратимого процессов.

Система находится в термодинамическом равновесии, если макроскопические величины, определяющие её состояние остаются постоянными и равными своим средним значениям. В случае идеального газа, например, такими макроскопическими величинами являются прежде всего давление и температура. В состоянии равновесия не могут происходить такие явления, как теплопроводность, диффузия, химические реакции, фазовые переходы.

Процессы, в ходе которых система всё время остаётся в состоянии равновесия, называются квазистатическими.

Если термодинамическая система по каким – либо причинам не находится в состоянии равновесия или выведена из него и после этого предоставлена самой себе, то, как показывает опыт, сам собой происходит переход к равновесному состоянию.

Процесс перехода к равновесию называется релаксацией, а время, требующееся на это, называется временем релаксации.

Реальный процесс можно считать квазистатическим, если скорость изменения какого – либо параметра системы (например, давления в газе) гораздо меньше средней скорости изменения этого параметра при релаксации.

Когда равновесие уже установилось, система не может сама собой возвратиться в первоначальное неравновесное состояние.

Так, например, если два соприкасающихся тела обладали в начале разностью температур и были предоставлены самим себе, то, в конце концов, температуры обоих тел выравниваются. Но обратный процесс – увеличение разности температур между ними – без внешнего воздействия не происходит.

Газ сам по себе всегда распределяется равномерно по всему объёму сосуда, и такое состояние соответствует равновесию. Но газ никогда не скапливается в одной части сосуда в большем количестве (с большей плотностью), чем в другой, без действия внешних сил.

Точно также, если ввести в сосуд два разных газа, то вследствие взаимной диффузии они сами собой перемешаются, так что состав смеси станет всюду одинаковым. Это и будет равновесным состоянием. Однако, чтобы разделить газы, требуется затратить большие усилия извне.

Приведённые примеры показывают, что естественные процессы идут в определённом направлении: от неравновесного состояния к равновесному. Эти процессы, происходящие в молекулярных системах, имеют важную особенность – они необратимы. Этим молекулярные процессы отличаются от чисто механических, для которых характерна строгая обратимость.

Обратимым процессом называется такое изменение состояния системы, которое, будучи проведено в обратном направлении, возвращает её в исходное состояние так, чтобы система прошла через те же промежуточные состояния, что и в прямом процессе, но в обратной последовательности, а состояние тел вне системы осталось неизменным.

Процессы, не удовлетворяющие этим условиям, являются необратимыми.

Все квазистатические процессы обратимы. Полностью необратимые процессы происходят часто. К числу таких процессов относятся расширение газа в пустоту, не уравновешенное внешними силами, теплопроводность, диффузия, внутреннее трение. Напротив, полностью необратимые процессы представляют собой идеальные предельные случаи реальных процессов. Все действительно происходящие процессы только частично обратимы; они всегда содержат необратимую часть.

Физическая величина, которая количественно характеризует направленность необратимых процессов и неравнозначность преобразования теплоты в работу и наоборот, называется энтропией.

Введём понятие энтропии на примере идеального газа. Разделим обе части равенства (3.1) на абсолютную температуру Т:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.2)
В случае идеального газа

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (3.3)
где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – количество газа; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – молярная теплоёмкость газа при постоянном объёме, Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – изменение его температуры.

Элементарная работа

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (3.4)
где р – давление; dV – изменение объёма газа.

Из уравнения Клапейрона- Менделеева:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.5)
Подставляя (3.3)-(3.5) в уравнение (3.2), получим:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.6)
Учитывая, что Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , перепишем уравнение (6) в виде

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.7)

Правая часть этого равенства представляет собой полный дифференциал, следовательно, и левая часть Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю также есть полный

дифференциал некоторой функции S:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.8)

Введенная таким образом функция S называется энтропией. Энтропия, также как и внутренняя энергия, является функцией состояния системы, поэтому

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (равенство Клаузиуса). (3.9)

Заметим, что уравнение Клапейрона-Менделеева описывает квазистатические процессы, происходящие в идеальных газах, и, следовательно, выражения (3.8) и (3.9) получены лишь для обратимых процессов в идеальных газах.

В термодинамике доказывается, что соотношения (3.8) и (3.9) можно распространить на обратимые процессы и в системах, отличных от идеального газа. При любом обратимом изменении состояния замкнутой системы энтропия системы не изменяется. Из равенств (3.1) и (3.8) имеем:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.10)

Уравнение (3.10) называется термодинамическим тождеством или вторым началом термодинамики для обратимых процессов.

Важной особенностью энтропии является её поведение в необратимых процессах. Если круговой процесс необратим, то можно показать, что

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (неравенство Клаузиуса). (3.11)

Рассмотрим процесс, при котором система необратимым образом переходит из равновесного состояния 1 в равновесное состояние 2. Необратимость перехода означает, что промежуточные состояния неравновесны. Вернём систему в исходное состояние каким – либо обратимым путем 2-1 (рис. 3.1). Получившийся круговой процесс необратим, потому что одна его часть необратима. Поэтому для него справедливо неравенство (3.11):

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.12)

Второй интеграл относится к обратимому процессу и равен:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (3.13) Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Следовательно

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

или

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Если система замкнута, т.е изолирована от источников теплоты, то Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю или

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.14)
Отсюда следует, что энтропия замкнутой системы при необратимом процессе возрастает.

Обобщая выводы о поведении энтропии в замкнутых системах (3.9) и (3.14), можно утверждать, что энтропия замкнутой системы не убывает (второе начало термодинамики).

В необратимых процессах в замкнутых системах энтропия всегда возрастает, и это свойство также присуще энтропии, как энергии свойственно сохраняться при любых процессах в замкнутых системах.

Именно потому, что энергия обладает свойством сохраняться в замкнутой системе, она не может служить функцией, показывающей, в каком направлении идут процессы в такой системе. Энтропия в естественно идущих процессах всегда возрастающая, позволяет судить, какое направление процесса возможно и какое нет, какое состояние является начальным и какое конечным.

Рост энтропии в любом процессе продолжается не беспредельно, а лишь до определенного максимального значения, характерного для данной системы. Это максимальное значение энтропии соответствует состоянию равновесия, и после того как оно достигнуто, какие бы то ни было изменения состояния без внешнего воздействия прекращаются.

Энтропия как функция состояния существенно отличается от энергии. В то время как энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, энтропия может создаваться и она постоянно создаётся во всяком процессе перехода к равновесию. Но, однажды созданная, она уже не может быть уничтожена: обратный процесс с уменьшением энтропии не может идти.

§

Рассчитаем изменение энтропии при плавлении и нагревании вещества. Плавлением называется процесс перехода из твердого состояния вещества в жидкое. Плавление происходит при определённой для каждого вещества температуре и сопровождается поглощением энергии в виде скрытой теплоты плавления. «Скрытой» она называется потому, что подвод этой теплоты не сопровождается повышением температуры. Количество теплоты, которое требуется для того, чтобы расплавить единичную массу вещества, называется удельной теплотой плавления Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Обратный процесс перехода из жидкого состояния в твёрдое называется кристаллизацией. Процесс кристаллизации происходит при той же температуре, что и плавление и сопровождается выделением энергии в виде скрытой теплоты кристаллизации, равной по величине теплоте плавления.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю Это ясно видно из графика зависимости темпе-ратуры охлаждающейся (на-гревающейся) жидкости от времени (рис. 3.2). Участок 1 кривой а даёт ход мо-нотонного понижения темпе-ратуры жидкости вследствие отвода тепла от неё. Горизонтальный участок 2 показывает, что при опре-делённом значении темпера-туры её понижение прекра-щается, несмотря на то, что отвод тепла продолжается. Через некоторое время температура опять начинает понижаться (участок 3). Температура, соответствую-щая участку 2, и есть температура кристаллизации. Выделяющееся при кристаллизации тепло компенсирует отвод тепла от вещества, и поэтому понижение температуры временно прекращается. После окончания процесса кристаллизации температура теперь уже твёрдого тела вновь начинает понижаться.

Такой ход графика понижения температуры характерен для кристаллических тел. При охлаждении аморфных веществ скрытая

теплота не выделяется, и график охлаждения представляет собой монотонную кривую без «остановки» охлаждения (участок 2).

При плавлении на кривой нагревания также наблюдается остановка в повышении температуры, вследствие поглощения скрытой теплоты плавления – теплоты, за счёт которойпроисходит разрушение кристаллической решетки (кривая б на рис. 3.2).

Процесс плавления будет квазистатическим, если плавление происходит в среде, температура которой на бесконечно малую величину превышает температуру плавления Тпл. Поэтому можно считать, чтонеобходимая для плавления теплота сообщается телу при постоянной температуре Тпл.В этом случае

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .
Поглощенная телом в процессе плавления теплота Q равна произведению удельной теплоты плавления Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю на массу расплавившегося тела m:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Таким образом, увеличение энтропии тела при квазистатическом плавлении равно:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.15)

Если температура среды на бесконечно малую величину ниже температуры плавления, то возникает квазистатический процесс кристаллизации. При этом энтропия закристаллизовавшейся массы жидкости уменьшится настолько же, насколько увеличится энтропия при кристаллизации той же массы жидкости.

Изменение энтропии, отнесённое к единичной массе, называется её удельным приращением и определяется равенством

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .
При плавлении удельное приращение энтропии равно: Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Рассмотрим процесс квазистатического нагревания вещества от температуры Т1 до температуры Т2. Если тело массы m поглощает тепло Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и при этом его температура повышается на Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , то

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (3.16)
где с – удельная теплоёмкость вещества.

Подставив (3.16) в (3.8) находим, что

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.17)

Приращение энтропии олова при его нагревании от комнатной температуры Т0 до температуры плавления Тпл и последующем плавлении:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (3.18)

Для того, чтобы по формуле (18) рассчитать приращение энтропии олова необходимо знать его температуру плавления, которую в данной лабораторной работе предлагается определить экспериментально по кривой зависимости температуры Т от времени t в процессах нагревания, плавления и кристаллизации олова.

§

§

I начало термодинамики утверждает, что количество теплоты, переданное термодинамической системе, идёт на увеличение её внутренней энергии и на работу, совершаемую силами, приложенными со стороны системы к внешним телам:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.1)

Элементарная работа, совершаемая газом при бесконечно малом изменении объёма Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , когда давление газа Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю можно считать неизменным, равна

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.2)

Для идеального газа элементарное изменение внутренней энергии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю определятся изменением его температуры Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и равно:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (4.3)
где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – масса газа; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – его молярная масса; Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – универсальная газовая постоянная, Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – число степеней свободы молекул газа.

Числом степеней свободы Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю называют число независимых координат, определяющих положение молекулы в пространстве. Например, число степеней свободы для одноатомной молекулы, равно трём, для жесткой двухатомной – пяти.

Количество теплоты Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , требуемое для нагревания газа, зависит от количества нагреваемого газа и от того, на сколько градусов должна быть изменена его температура. Поэтому для характеристики тепловых свойств газа используется теплоёмкость.

Удельной теплоёмкостью газа называется величина, равная количеств теплоты, которую необходимо сообщить единице массы газа для увеличения его температуры на 1 К:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.4)

Теплоемкость одного моля вещества называется молярной теплоемкостью:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.5)

Значение теплоемкости газов зависит от условий их нагревания. Запишем I начало термодинамики и найдём теплоёмкости идеальных газов в различных термодинамических процессах.

В случае изохорного процесса Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю I начало термодинамики принимает вид:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.6)
Учитывая (4.3) и (4.5), для молярной теплоёмкости при постоянном объёме получим:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.7)

При изотермическом процессе ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ), Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и I начало термодинамики запишется так:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.8)
Теплоёмкость газа становится бесконечно большой Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Это относится к идеальному изотермическому процессу, который возможен лишь при идеально хорошем обмене теплом между газом и внешними телами. Практически приблизиться к изотермическому процессу можно, заставляя его протекать настолько медленно, чтобы температура газа все время успевала выравниваться с температурой окружающих тел.

Если в газе протекает процесс изобарный ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ), то I начало термодинамики имеет вид:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (4.9)
или

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.10)

Из уравнения Менделеева- Клапейрона имеем

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .
Тогда из уравнения (4.10) для молярной теплоёмкости газа при постоянном давлении, получаем

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.11)

Таким образом, молярная теплоёмкость при постоянном давлении Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю превосходит молярную теплоёмкость при постоянном объёме Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю на универсальную газовую постоянную Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю. Это объясняется тем, что при нагревании газа при постоянном давлении газ расширяется. Сообщаемое ему извне тепло идёт не только на увеличение запаса его внутренней энергии Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , но и на совершение работы Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю против внешних сил.

Процесс, протекающий в газе без теплообмена с окружающей средой ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ), называется адиабатным. В этом случае I начало термодинамики имеет вид

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю
или

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.12)
Из соотношения (4.12) следует, что при адиабатном сжатии газа ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ), он нагревается ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ); при адиабатном расширении ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ) – газ охлаждается ( Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ).

Таким образом, при адиабатном изменении объёма газа его температура не остаётся постоянной, а молярная теплоёмкость газа
равна 0.

Cоответственный расчёт позволяет связать это изменение температуры Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю с изменением его объёма Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Пусть газ, занимая объём Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , имел температуру Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , тогда при адиабатном изменении объёма до значения Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , температура примет значение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , причём будет иметь место следующее соотношение:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (4.13)

где Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , т. е. Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю есть отношение теплоёмкостей газа при постоянном давлении и постоянном объёме. Величина Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю называется показателем адиабаты.

Воспользовавшись формулой Менделеева-Клапейрона, справедливой для каждого данного состояния газа, получим:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ;
подставив это значение Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю в (4.13), получим:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.14)

Формула (4.14), тождественная по своему смыслу с формулой (4.13), связывает изменение температуры, происходящее при адиабатном процессе, с изменением давления газа.

Приравнивая друг другу правые части выражений (4.13) и (4.14), получим

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю или Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , (4.15)
т.е. при адиабатном изменении объёма давление газа Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю меняется обратно пропорционально объёму, взятому в степени Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Формула (4.15) носит название формулы Пуассона.

Практически процессы не носят строго адиабатного характера, так как невозможно осуществить полной термической изоляции газа. Но поскольку для совершения теплообмена необходимо некоторое время, то адиабатным можно считать процесс, который протекает настолько быстро, что система не успевает вступить в теплообмен с окружающей средой.

§

Метод определения показателя адиабаты, предложенный Клеманом и Дезормом, основывается на изучении параметров некоторой массы газа, переходящей из одного состояния в другое двумя последовательными процессами – адиабатным и изохорным. Эти процессы на диаграмме Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (рис. 3.1.) изображены кривыми соответственно 1-2 и 2-3.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Если в баллон, соединенный с открытым водяным манометром, накачать воздух и подождать до установления теплового равновесия с окружающей средой, то в этом начальном состоянии 1 газ имеет параметры Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , причем температура газа в баллоне равна температуре окружающей среды Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , а давление Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю немного больше атмосферного.

Если на короткое время соединить баллон с атмосферой, то произойдет адиабатное расширение воздуха. При этом воздух в баллоне перейдет в состояние 2, его давление понизится до атмосферного Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Масса воздуха, оставшегося в баллоне, расширяясь, займет весь объем Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . При этом температура воздуха, оставшегося в баллоне, понизится до Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Поскольку процесс 1-2 адиабатный, к нему можно применить уравнение Пуассона (4.15):

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю или Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю

Отсюда

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.16)

После кратковременного соединения баллона с атмосферой охлажденный из-за адиабатного расширения воздух в баллоне будет нагреваться (процесс 2-3) до температуры окружающей среды Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю при постоянном объеме Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю При этом давление в баллоне поднимется до Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Так как процесс 2-3 изохорный, то он удовлетворяет закон Шарля Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , отсюда

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.17)

Из уравнений (4.16) и (4.17) получаем:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

Прологарифмируем последнее соотношение:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.18)

Избыточные давления Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю намного меньше атмосферного давления Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и, следовательно, Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . Учитывая, что Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю при Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , перепишем выражение (4.18) следующим образом:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .
Отсюда для показателя адиабаты Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю получаем:

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.19)

Избыточные давления Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю и Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю измеряют с помощью Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – образного манометра по разности уровней жидкости, обладающей плотностью Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю :

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю (4.20)
Из соотношений (4.19) и ( 4.20) получаем рабочую формулу для определения Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю :

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю . (4.21)

§

Для определения отношения теплоёмкостей воздуха Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю предназначена установка, схема которой представлена на рис. 4.2.

Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю Установка состоит из стеклянной колбы, соединенной с открытым водяным манометром. Воздух нагнетается в колбу микропроцессором, размещенным в блоке рабочего элемента. Микропроцессор включается тумблером «Воздух», установ-ленным на передней панели блока приборов. Следует обратить внимание на своевременное отключение компрессора для предотвращения переливания воды из открытого колена Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю – образной трубки. Пневмотумблер «Атмосфера», расположенный на панели блока рабочего элемента, в положении «Открыто» позволяет соединить колбу с атмосферой.

 
 
Рис. 4.2. Экспериментальная установка для определения показателя адиабаты

Измерения проводятся в следующей последовательности.

1. Включить установку тумблером «Сеть».

2. Установить пневмотумблер «Атмосфера» в положение «Закрыто». Для подачи воздуха в колбу включить тумблер «Воздух».

3. С помощью манометра контролируют давление в колбе. Когда разность уровней воды в манометре достигнет 150-200 мм вод. ст., отключить подачу воздуха.

4. Подождать 2–3 минуты, пока температура воздуха в колбе сравняется с температурой окружающей среды Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю ; в колбе при этом установится постоянное давление Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

5. Определить разность уровней Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , установившуюся в коленах манометра. Полученное значение занести в таблицу.

6. На короткое время соединить колбу с атмосферой, установив пневмотумблер «Атмосфера» в положение «Открыто».

7. Через 2–3 минуты, когда в колбе установится постоянное давление Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , определить разность уровней Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю , установившуюся в манометре. Полученное значение занести в таблицу.

8. Повторить измерения пп. 2-6 не менее N=10 раз при различных значениях величины Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D=1,22·10^-5 м2/с и η=19,5 мкПа·с. Найти плотность ρ кислорода, среднюю .

9. Выключить установку тумблером «Сеть».

§

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий