Qattiq va suyuq materiallarning xarakatlanishi

Boshqa molekulalarning harakatini hisobga olish to'qnashuvlar sonini bir marta oshiradi. Nihoyat, z uchun biz quyidagilarni olamiz:

 . (33)

Keyin   (34)

Chunki p ~ n, keyin boshqacha uchun tashqi sharoitlar bizda ... bor:

n.o. havo uchun. (p \u003d 760 mm Hg; t 0 \u003d 0 0 S): z \u003d 10 9 s -1, a \u003d 5 ∙ 10 -8 m.

TRANSFER HODISALARI

Termodinamik jihatdan muvozanatsiz tizimlarda, ya'ni. makroparametrlarning qiymatlari (T, p, ) turli nuqtalarida har xil bo'lgan tizimlarda qaytarilmas jarayonlar sodir bo'ladi, ular deyiladi. transport hodisalari . Bunday jarayonlar natijasida energiya tizimning bir mahalliy maydonidan ikkinchisiga (issiqlik o'tkazuvchanligi fenomeni), massa (diffuziya hodisasi), impuls (ichki ishqalanish), zaryad va boshqalarga o'tkaziladi. Bu tizim hajmi bo'yicha makroparametrlar qiymatlarini moslashtirishga olib keladi. Ko'rinib turibdiki, har qanday qiymatning o'tishi ma'lum miqdordagi zarrachalarning (molekulalar va atomlarning) tartibsiz harakati natijasida joydan ikkinchi joyga o'tishi bilan izohlanadi.

Biz ixtiyoriy yo'nalish bo'ylab umumiy transport tenglamasini olamiz. O'qni uning bo'ylab yo'naltiramiz X(3-rasm). Tekislikning O ga perpendikulyar maydoni ∆S bo'lgan elementini aqliy ravishda ajratib ko'rsatamiz X. ∆t dan ∆S gacha bo'lgan vaqt oralig'idagi harakatning tasodifiyligi tufayli O yo'nalishi bo'yicha. X N zarrani harakatga keltiring:

 (1)

Bu erda n - molekulalarning (atomlarning) kontsentratsiyasi va ularning o'rtacha arifmetik tezligi. ∆S dan o'tib, har bir molekula o'ziga xos massa, zaryad, impuls, energiya yoki boshqa xususiyatlarni uzatadi. Bitta molekula olib yurgan miqdorning qiymatini ph harfi bilan belgilaymiz. Keyin ∆t vaqt ichida O o'qi yo'nalishi bo'yicha ∆S maydon orqali X miqdori o'tkaziladi jismoniy miqdor

 (2).

Shubhasiz, agar o'ngdagi konsentratsiya ham n bo'lsa, unda bir xil miqdordagi zarrachalar o'ngdan chapga siljiydi. Bular. bu holatda olingan tashish nol: ∆N = 0 va ∆Nph ​​= 0.

Agar vosita bir hil bo'lmasa, ya'ni. yoki zarrachalar konsentratsiyasi yoki chap va o'ngdagi zarralar uchun ph qiymatlari bir xil bo'lmasa, (nph) qiymati katta bo'lgan hududlardan u kichikroq bo'lgan mintaqaga o'tish ehtimoli ko'proq bo'ladi. Agar (nph) 1 > (nph) 2 deb faraz qilsak, natijada ph qiymatining o'tkazilishi quyidagi munosabat bilan aniqlanadi: . (3)

Minus belgisi (3) uzatish yo'nalishi bo'yicha qiymatning (nph) kamayib borishini aks ettiradi.

Keling, chap va o'ngdagi ∆S dan qancha masofada qiymatlarni (nph) olish kerakligini bilib olaylik. Chunki o'zgartirish jismoniy xususiyatlar molekulalar faqat to'qnashuv paytida sodir bo'ladi va to'qnashuvdan oldin molekulalarning har biri erkin yo'lga teng masofani bosib o'tgan bo'lsa, u holda (nph) molekulalar ∆ ning chap va o'ng tomonidagi erkin yo'lga teng masofada o'zgarishsiz qoladi deb taxmin qilishimiz mumkin. S. (3) ning o'ng tomonini 2 ga bo'ling va ko'paytiring:

Har qanday yo'nalish bo'yicha miqdorlarning taqsimlanishi gradient deb ataladigan xarakteristikaga ko'ra aniqlanadi. Gradient - bu uzunlik birligiga teng masofada kattalikning o'zgarishi.

Bunday holda, koordinatali nuqtada X 2 o'tkaziladigan qiymatning qiymati (nph) 2 va nuqtada X 1 - (nph) 1 , keyin nph qiymatining gradienti ostida, O o'qi bo'ylab uzatiladi X, munosabatlarni tushunish kerak:

 .

Keyin  nph ning ∆S hududidagi gradienti.

 . (5)

(5) - umumiy uzatish tenglamasi.