|
вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия происходит в направлении уменьшения концентрации вещества и ведет к его равномерному распределению по занимаемому объему. Диффузия имеет место в газах, жидкостях и твердых телах. Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее - в жидкостях, еще медленнее - в твердых телах, что обусловлено характером движения частиц в этих средах.
Для газа диффузия - это распределение молекул примеси от источника (или взаимная диффузия газа).
Диффузионный поток пропорционален градиенту концентрации и рассчитывается по закону Фика:
...
Знак минус в уравнении Фика показывает, что диффузионный поток направлен в сторону уменьшения концентрации. При этом коэффициент диффузии D численно равен диффузионному потоку через единицу площади в единицу времени при grad n = 1. Измеряется коэффициент диффузии в м/с2 . Согласно кинетической теории газов коэффициент диффузии D ...
Таким образом, с увеличением температуры
диффузия в газах ускоряется, с ростом давления - замедляется. Диффузия в газах с тяжелыми молекулами протекает медленнее.
Внутреннее трение (вязкость) возникает между слоями газа или жидкости, перемещающимися параллельно друг другу с разными по модулю скоростями. Если какое-либо тело движется в газе, то оно сталкивается с молекулами газа и сообщает им импульс. С другой стороны, тело тоже будет испытывать соударения со стороны молекул и получать собственный импульс, но направленный в противоположную сторону. Газ ускоряется, тело тормозится, т. е. на тело действуют силы трения. Такая же сила трения будет действовать и между двумя соседними слоями газа, движущимися с разными скоростями.
Таким образом, причиной внутреннего трения в газах является перенос импульса из одного слоя в другой. Сила трения пропорциональна градиенту скорости и описывается законом Ньютона:
|
