Молекулярная физика. Явления переноса.

– закон Фика в дифференциальной форме для переноса массы вещества (знак минус указывает, что масса переносится в направлении уменьшения плотности вещества). Здесь dM – масса вещества, переносимого через площадку dS, перпендикулярную оси OX, за время dτ; ρ – плотность вещества; D – коэффициент диффузии. Закон Фика можно записать и для количества частиц (молекул), учитывая: M=Nm_r, ρ=nm_r (m_r – масса одной частицы (молекулы)); N – число частиц, n – концентрация: – закон Фика в дифференциальной форме для переноса количества частиц вещества. при стационарной диффузии ( не зависит от времени): .

– закон Фурье для теплопроводности (знак минус указывает, что теплота переносится в направлении уменьшения температуры). Здесь dQ – количество теплоты, переносимое через площадку dS, перпендикулярную оси OX, за время dτ; k – коэффициент теплопроводности. Рассматривая одномерный случай (T=T (x)) можно подсчитать поток тепла, переносимого через площадку S при стационарной теплопроводности ( не зависит от времени): .

Сила внутреннего трения определяется законом Ньютона: – закон Ньютона для вязкого трения (знак минус объясняется тем, что поток импульса переносится в направлении убывания скорости υ). Здесь dF – сила внутреннего трения, действующая на площадь dS, η – коэффициент внутреннего трения или динамический коэффициент вязкости (кинематическим коэффициентом вязкости называют величину , где ρ – плотность вещества).

Явление внутреннего трения имеет место при наличии градиента …

1: скорости слоев жидкости или газа* 2: концентрации 3: температуры 4: электрического заряда

Явлением внутреннего трения (вязкости) называется появление сил трения между слоями газа или жидкости, движущимися друг относительно друга параллельно и с разными по величине скоростями. Слой, движущийся быстрее, действует с ускоряющей силой на более медленно движущийся слой. Наоборот, медленно движущийся слой тормозит более быстро движущийся слой газа или жидкости. Силы внутреннего трения, которые возникают при этом, направлены по касательной к поверхности соприкосновения слоев. Причиной вязкости является наличие упорядоченного движения слоев газа или жидкости с различными скоростями и теплового хаотического движения молекул со скоростями, зависящими от температуры. Ответ: 1

Явление теплопроводности имеет место при наличии градиента …	1: температуры* 2: концентрации 3: скорости слоев жидкости или газа 4: электрического заряда
Процесс теплопроводности наблюдается в системе при наличии градиента температуры. Ответ: 1

Явление диффузии характеризует перенос…

1: массы* 2: энергии 3: импульса направленного движения 4: электрического заряда

Термодинамические потоки, связанные с переносом вещества, энергии или импульса из одной части среды в другую, возникают в случае, если значения тех или иных физических параметров различны в различных точках среды. При наличии в среде различной концентрации какой-либо примеси возникают диффузионные потоки, в случае разной температуры – тепловые потоки, при различной скорости течения – потоки импульса, или количества движения. В первом случае говорят о явлении диффузии, во втором – о явлении теплопроводности, в третьем – о явлении вязкости. Диффузией называется процесс самопроизвольного выравнивания концентраций веществ в смесях. Она наблюдается в различных средах, но её скорость сильно зависит от агрегатного состояния вещества. Ответ: 1

Явление внутреннего трения характеризует перенос…	1: импульса направленного движения* 2: массы 3: энергии 4: электрического заряда
Внутреннее трение жидкостей, как и газов, возникает при движении жидкости вследствие переноса импульса в направлении, перпендикулярном к направлению движения. Ответ: 1

Явление теплопроводности характеризует перенос…

1: энергии* 2: массы 3: импульса направленного движения 4: электрического заряда

Теплопроводность – это передача теплоты между непосредственно соприкасающимися частями тела. Этот вид теплообмена отражает процесс переноса тепловой энергии в результате теплового движения атомов, молекул, свободных электронов вещества. Теплопроводность приводит к выравниванию температуры тела. Так осуществляется, например, передача теплоты от наружной стенки обогреваемой трубы к внутренней поверхности трубы, омываемой более холодным теплоносителем. Явления теплопроводности наблюдаются в твердых телах, газах и жидкостях. Ответ: 1

В газе, текущем вдоль оси X, градиент скорости ориентирован в положительном направлении оси Y. Перенос импульса направленного движения происходит…	1: в отрицательном направлении оси Y * 2: в положительном направлении оси Z 3: в положительном направлении оси Y 4: в отрицательном направлении оси Z
grad υ Перенос импульса Ответ: 1

Температура газа возрастает вдоль положительного направления оси Z. Если концентрация молекул газа всюду одинакова, перенос тепла осуществляется…	1: в отрицательном направлении оси Z * 2: в положительном направлении оси Z 3: в положительном направлении оси Y 4: в отрицательном направлении оси Y
Перенос тепла Т Ответ: 1

Градиент концентрации молекул газа ориентирован в отрицательном направлении оси Z. Если температура газа всюду одинакова, диффузионный поток молекул ориентирован…	1: в положительном направлении оси Z * 2: в отрицательном направлении оси Y 3: в положительном направлении оси Y 4: в отрицательном направлении оси Z
grad n Диффузионный поток молекул Ответ: 1

Температура газа убывает вдоль положительного направления оси Z. Если концентрация молекул газа всюду одинакова, перенос кинетической энергии молекул происходит…	1: в положительном направлении оси Z * 2: в отрицательном направлении оси Y 3: в положительном направлении оси Y 4: в отрицательном направлении оси Z
Т Перенос кинетической энергии Ответ: 1

Дата добавления: 2015-07-16