*§5-8气体的输运现象 我们在前面所讨论的都是气体在平衡状态下的 性质.实际上,系统各部分的物理性质,如流速、温 度或密度不均匀时,系统处于非平衡态。 处于非平衡态系统,由于气体分子不断地相互 碰撞和相互掺和,分子之间将经常交换质量、动量 和能量,分子速度的大小和方向也不断地改变,最 后气体内各部分的物理性质将趋向均匀,气体状态 趋于平衡.这种现象叫气体的输运现象。 介绍三种输运现象的基本规律: 黏滞现象 热传导现象 扩散现象 让意了意适回退块
上页 下页 返回 退出 处于非平衡态系统, 由于气体分子不断地相互 碰撞和相互掺和,分子之间将经常交换质量、动量 和能量,分子速度的大小和方向也不断地改变,最 后气体内各部分的物理性质将趋向均匀,气体状态 趋于平衡. 这种现象叫气体的输运现象。 我们在前面所讨论的都是气体在平衡状态下的 性质.实际上,系统各部分的物理性质,如流速、温 度或密度不均匀时,系统处于非平衡态。 介绍三种输运现象的基本规律: 黏滞现象 热传导现象 扩散现象 *§5-8 气体的输运现象
黏滞现象 流动中的气体,如果各气层的流速不相等,那么 相邻的两个气层之间的接触面上,形成一对阻碍两气 层相对运动的等值而反向的摩擦力,这种摩擦力叫黏 性力。气体的这种性质,叫黏性。 例A盘自由,B盘由电机带动而转 动,慢慢A盘也跟着转动起来。这 是因为:B盘转动因摩擦作用力带 动周围的空气层,这层又带动邻近 层,直到带动A盘。 让美下元返回:退欢
上页 下页 返回 退出 流动中的气体 ,如果各气层的流速不相等,那么 相邻的两个气层之间的接触面上,形成一对阻碍两气 层相对运动的等值而反向的摩擦力,这种摩擦力叫黏 性力。气体的这种性质,叫黏性。 例 A盘自由,B盘由电机带动而转 动,慢慢A盘也跟着转动起来。这 是因为: B盘转动因摩擦作用力带 动周围的空气层,这层又带动邻近 层,直到带动A盘。 B A 一、 黏滞现象
黏性力所遵从的实验 定律,可用左图来说明。 如图,在两个无限大平 u=uy) 行平板A、B之间的气体流 △SFB 速不均匀,沿y变化(或有 梯度),流速梯度 du 测不同流层之间有黏性力。 dy 实验证明:不同流层之间(CD面处)黏滞力与 流速梯度成正比,与CD面积成正比, du F=±门 △S dy 比例系数称为动力黏度(或黏度),士表示黏性 力成对出现,满足牛顿第三定律
上页 下页 返回 退出 实验证明:不同流层之间(CD面处)黏滞力与 流速梯度成正比,与CD面积成正比, d d u F S y = 黏性力所遵从的实验 定律,可用左图来说明。 y u d d 则不同流层之间有黏性力。 x y u = u (y) F F A B C D S 如图,在两个无限大平 行平板A、B之间的气体流 速不均匀,沿y 变化(或有 梯度),流速梯度 , 比例系数称为动力黏度(或黏度),±表示黏性 力成对出现,满足牛顿第三定律
测定7实验 A,B为两筒,C为悬丝, M为镜面;A保持恒定转速,B会 跟着转一定角度,大小可通过M 来测定,从而知道黏性力大小, 流速梯度及面积可测定,故黏度 可测。 测定实验 让美子觉返同速
上页 下页 返回 退出 A,B 为两筒,C 为悬丝, M为镜面;A保持恒定转速,B会 跟着转一定角度,大小可通过M 来测定,从而知道黏性力大小, 流速梯度及面积可测定,故黏度 可测。 C M B A 测定实验 测定 实验
气体动理论的观点(微观上)认为,这种黏性力 是动量传递的结果。 气体既做整体运动,又做分子热运动。 22 同一时间,平均来看, 有等量的气体分子从上、下 两个方向穿过P面,这些分 子既带有热运动的能量和动 量,还带有定向运动动量。 由于上层分子动量大于下层,故上层定向动量减 少,下层定向动量增加,类似摩擦力。 定向动量在垂直于流速的方向上向流速较小的气层 的净输运,这就是气体黏性的起源。 让意不家通可退欢
上页 下页 返回 退出 气体动理论的观点(微观上)认为,这种黏性力 是动量传递的结果。 气体既做整体运动,又做分子热运动。 同一时间,平均来看, 有等量的气体分子从上、下 两个方向穿过 P 面,这些分 子既带有热运动的能量和动 量,还带有定向运动动量。 定向动量在垂直于流速的方向上向流速较小的气层 的净输运,这就是气体黏性的起源。 由于上层分子动量大于下层,故上层定向动量减 少,下层定向动量增加,类似摩擦力。 1 u 2 u y P F F