0 Закон Ома – электро- проводность Закон Фика - диффузия Закон Фурье – тепло- проводность Закон Ньютона - вязкость

1 Л.28 Процессы переноса в идеальных газах Электромагнитные явления и физика вообще Диффузия – выравнивает неоднородность концентрации; перенос частиц Теплопроводность – выравнивает неоднородность температуры; перенос внутренней энергии Вязкость (внутреннее трение) – выравнивает неоднородность скорости направленного движения; перенос импульса

Процессы переноса обеспечивают релаксацию 2 Диффузия – выравнивает неоднородность концентрации; Красные – частицы краски; Белые - частицы (молекулы) воды

3 Микроскопический механизм процессов переноса – хаотическое движение и взаимодействие частиц вещества

4 Диффузия – визуально и первые уравнения Закон Фика

5 Поток частиц – за счёт направленного движения во внешнем поле (дрейф) и за неоднородности концентрации (диффузия) Закон Фика – феноменологическое выражение для диффузионной ППЧ Микро- скопическое выражение для дрейфовой ППЧ Определение ППЧ

6 Поток частиц – в одну и другую стороны Здесь надо сделать картинку Определение ППЧ

Коэффициент диффузии ИГ Длина свободного пробега частиц ИГ 7 Диффузия – уравнение диффузии

8 Эффективный диаметр соударения Эффективное сечение соударения Характеристики соударения частиц – эффективный диаметр и эффективное сечение

9 Уравнение Шрёдингера похоже почему-то на уравнение диффузии!

10 Диффузия в технике – разделение изотопов урана и не только Зачем разделять изотопы урана?

11 Диффузия в технике – разделение изотопов урана Зачем разделять изотопы урана? Уран-238 и уран- 235 по-разному взаимодействуют с нейтронами

12 Диффузия в технике – разделение изотопов урана Как разделять? Газообразное соединение + диффузия. Газ UF 6 при +53 o C, ядовитый Масса урана-235 на 1% меньше массы урана-238! Продавливание через тысячи пористых перегородок – заводы по разделению изотопов

Диффузионное уравнение для моделирования деления возбуждённых ядер 13

Диффузионное уравнение для моделирования деления возбуждённых ядер - результаты 14 Точки - эксперименты разных авторов Линии – наша теория при разных значениях параметров

0 Закон Ома – электро- проводность Закон Фика - диффузия Закон Фурье – тепло- проводность Закон Ньютона - вязкость

15 Теплопроводность – выравнивает неоднородность температуры; перенос внутренней энергии Закон Фурье – феноменологическое выражение для плотности потока тепла

16 Теплопроводность – выравнивает неоднородность температуры; перенос внутренней энергии Определение плотности потока тепла Коэффициент теплопроводности: Вт/(м К)

Коэффициент теплопроводности ИГ Плотность массы газа, кг/м 3 Определяется из УСИГ Коэффициент температуро- проводности, м 2 /сек Удельная теплоёмкость при постоянном объёме, Дж/(кг К), определяется с помощью УСИГ 17

Дифференциальное уравнение теплопроводности 18 Чтобы решить, надо задать начальные и граничные условия – так для любого ДУ в частных производных с координатами и временем Структура та же, что и у уравнения диффузии

Применение уравнений теплопроводности 19 Во всех строительных расчётах –сколько установить радиаторов в помещении данного объёма и т.п. Во всех расчётах компьютеров – какой поставить радиатор, сколько и каких установить кулеров Во всех расчётах теплообмена в ядерных реакторах

0 Закон Ома – электро- проводность Закон Фика - диффузия Закон Фурье – тепло- проводность Закон Ньютона - вязкость

Вязкость (внутреннее трение). Выравнивает неоднородность скорости направленного движения. Перенос импульса 20 Закон Ньютона для вязкого течения Плотность потока импульса, кг/(м сек 2 )

21 Динамический коэффициент вязкости, кг/(м сек) = Па сек Динамическая и кинематическая вязкость Кинематический коэффициент вязкости, м 2 /сек

22 Дифференциальное уравнение вязкого течения – уравнение Навье-Стокса (упрощённый вариант) Структура та же, что и у уравнений диффузии и тепло- проводности

Применение уравнений Навье-Стокса (вязкого течения) 23 Из него получается сила сопротивления, действующая на тело в жидкости или газе при малых скоростях Во всех расчётах течения жидкостей, в частности, по трубам Во всех расчётах течения теплоносителя в ядерных реакторах

0 Закон Ома – электро- проводность Закон Фика - диффузия Закон Фурье – тепло- проводность Закон Ньютона - вязкость