Необратимые процессы, в которых происходит пространственный перенос массы, скорости и температуры называют явлениями переноса. К ним обычно относят три явления: диффузия, внутреннее трение (вязкость),теплопроводность.
Диффузия:
Пусть вдоль направления x наблюдается неоднородность концентрации какого-либо газа, то есть существует градиент концентрации. Если перпендикулярно этому направлению поставить площадку S, то через нее будет наблюдаться пространственный перенос массы.
Закон Фика: масса газа, переносимого через площадку, перпендикулярную направлению, вдоль которого наблюдается градиент концентрации, прямо пропорциональна времени переноса, площади площадки и градиенту концентрации.
Знак "-" говорит о том, что перенос идет в сторону меньшей концентрации.
коэффициент диффузии - физическая величина, численно равная массе газа, переносимой за единицу времени через единицу площади при единичном градиенте концентрации.
В молекулярно-кинетической теории газов коэффициент диффузии можно рассчитать по формуле:
Внутреннее трение:
Внутреннее трение (вязкость) связано с возникновением сил трения между слоями газа, движущимися параллельно друг другу с различными скоростями.
- сила внутреннего трения, действующая между двумя слоями жидкости, прямо пропорциональна площади этих слоев и градиенту скорости.
Знак "-" говорит о том, что перенос идет в сторону меньшей концентрации.
- коэффициент вязкости– физическая величина, численно равная силе внутреннего трения, действующей между слоями единичной площади при единичном градиенте скорости.
В молекулярно-кинетической теории газов коэффициент вязкости можно рассчитать по формуле:
Теплопроводность:
Явление теплопроводности возникает при наличии в телах температурной неоднородности (градиента температуры вдоль какого-либо направления). С макроскопической точки зрения это явление заключается в переносе некоторого количества теплоты от более нагретого слоя к менее нагретому.
- количество теплоты, переносимой через площадку, перпендикулярную направлению, вдоль которого наблюдается градиент концентрации, прямо пропорционально времени переноса, площади площадки и градиенту концентрации.
Знак "-" говорит о том, что перенос идет в сторону меньшей концентрации.
- коэффициент теплопроводности - физическая величина численно равная количеству теплоты, переносимому за единицу времени через единицу площади при единичном градиенте концентрации.
В молекулярно-кинетической теории газов коэффициент теплопроводности можно рассчитать по формуле:
