FIZYKA dla studentw POLIGRAFII Przejcia fazowe Zjawiska transportu

FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Przejścia fazowe Zjawiska transportu

http: //osilek. mimuw. edu. pl/index. php? title=Podstawy_fizyki

Gaz van der Waalsa Równanie stanu gazu: Dla 1 mola gazu: objętość cząsteczek ciśnienie pochodzące od oddziaływań między cząsteczkami Ciśnienie kohezyjne p’ jest wprost proporcjonalne do gęstości gazu i sił działających między cząsteczkami Siły też są proporcjonalne do gęstości gęstość jest odwrotnie proporcjonalna do objętości

Gaz Van der Waalsa Gdzie: Izoterma krytyczna

Gaz Van der Waalsa Warunki na punkt przegięcia funkcji:

Gaz Van der Waalsa Dla n. M moli gazu:

Parowanie i skraplanie W punkcie krytycznym mamy współistnienie pary nasyconej, cieczy i gazu Aby skroplić gaz trzeba obniżyć jego temperaturę poniżej temperatury krytycznej

Parowanie i skraplanie AB - para przesycona DC - ciecz przegrzana

Komora pęcherzykowa Płytki tytanu Ciekły propan Tory cząstek naładowanych powstałych w zderzeniu Punkt zderzenia z jądrem ośrodka Tor jądra węgla

Topnienie i krystalizacja Ciało krystaliczne Ciało amorficzne Ciepło topnienia

Wykres stanu Trzy krzywe odpowiadają trzem typom przejść fazowych: parowaniu, topnieniu i sublimacji. W punkcie potrójnym Pp współistnieją wszystkie trzy fazy (gazowa, ciekła i stała) w równowadze. Możliwe są także bezpośrednie przejścia ze stanu gazowego do stanu stałego, bez przejścia poprzez fazę cieczy. Taki proces nazywa się resublimacją.

Wykres stanu

Średnia droga swobodna d zderzenie cząsteczek d przekrój czynny na zderzenie Średnia droga swobodna l to odległość przebyta przez cząsteczkę gazu między dwoma kolejnymi zderzeniami. Chaotyczny ruch cząsteczki w gazie liczba zderzeń w czasie 1 s

Średnia droga swobodna średnia droga swobodna koncentracja cząsteczek przekrój czynny na zderzenie

Zjawiska transportu Dyfuzja – transport masy Przewodnictwo cieplne – transport ciepła Lepkość – transport pędu Procesy nieodwracalne – entropia wzrasta

Zjawiska transportu Dyfuzja - wyrównanie się koncentracji składników w substancji, stanowiącej niejednorodną mieszaninę, w konsekwencji prowadzi do transportu (przenoszenia) masy. Dyfuzja jest następstwem ruchów cieplnych i zachodzi samorzutnie w ciałach stałych, cieczach i gazach bez oddziaływań zewnętrznych. n 1 z Koncentracja względna: d. S Dyfuzja w kierunku mniejszej gęstości n 2

Dyfuzja współczynnik dyfuzji: strumień masy gradient gęstości pole powierzchni prostopadłej

Zjawiska transportu Przewodnictwo cieplne – to zjawisko przekazywania energii w postaci ciepła w kierunku zmniejszającej się temperatury będące rezultatem chaotycznego ruchu cząsteczek. strumień ciepła T + d. T d. S gradient temperatury T pole powierzchni współczynnik przewodnictwa cieplnego z Przewodnictwo w kierunku mniejszej temperatury

Przewodnictwo cieplne współczynnik przewodnictwa cieplnego: T + d. T d. S T średnia prędkość gęstość Ciepło molowe przy stałej objętości droga swobodna z Przewodnictwo w kierunku mniejszej temperatury współczynnik dyfuzji

Zjawiska transportu Lepkość (tarcie wewnętrzne) – zjawisko przekazywania pędu w kierunku zmniejszającej się prędkości będące rezultatem chaotycznego ruchu cząsteczek i uporządkowanego ruchu z daną prędkością. siła lepkości z P gradient prędkości d. S u + du u x Lepkość w kierunku mniejszej prędkości współczynnik lepkości pole powierzchni

Lepkość współczynnik lepkości: z P d. S u + du u średnia prędkość gęstość droga swobodna x Rys. Lepkość w kierunku mniejszej prędkości współczynnik dyfuzji