На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Распределения Максвелла

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Отсюда видно, что не гидродинамические движения, соответствующие малым отклонениям не гидродинамического характера от распределения Максвелла, затухают за время порядка времени релаксации. Если же они поддерживаются каким-либо внешним возбуждением в данном месте, то они исчезают на расстояниях порядка среднего пробега от места возбуждения. Наоборот, если в среде существуют гидродинамические движения с временными и пространственными масштабами, определяемыми (15,1), например звуковые волны с длиной Ь и периодом колебания Т, удовлетворяющие условию (15,1), то они затухают вследствие вязкости и теплопроводности на расстояниях, больших по сравнению с их длиной, а время их существования велико по сравнению с периодом. Это вытекает из теории затухания звуковых волн на основе уравнений газодинамики (10,1) и подтверждается опытом. Так, пространственный коэффициент затухания, входящий в множитель затухания е ъ акустических волн, по Релею [6]:[472, С.69]

Таким образом, в действительности для движущейся молекулы принимается модель цилиндров, основания которых перпендикулярны скорости и отстоят от центра тяжести на расстоянии о. Кроме того, в этой модели не учитывается вращение молекул до и после удара, отклонение формы молекул от сферической, влияние соударений со стенками, ограничивающими рассматриваемый объем газа, силы Ван-дер-Ваальса, отклонение распределения скоростей молекул от распределения Максвелла для газа конечного объема, а при выводе уравнения коэффициента теплопроводности (5-7) предполагается, что градиенты температуры в слое газа невелики. На последние три неявных допущения указывают Голубев и Тимирязев [Л. 19, 107].[162, С.169]

Молекулярно-кинетический подход к исследованию опирается на изучение молекулярного (микродискретного) строения газа и поэтому лучше соответствует реальным условиям. Однако использование дифференциальных уравнений в частных производных требует возврата к гипотезе о квазисплошности среды и квазинепрерывности полей ее характеристик. Возникающее противоречие снимается с помощью перехода к макроскопическому описанию свойств и процессов через микроскопические свойства отдельных молекул среды, структура и элементарные процессы в которой дискретны. Этот переход осуществляется с помощью функций распределения Максвелла или Больцмана. При этом свойства среды выступают как осредненные по всем молекулам и как непрерывные функции координат и времени.[288, С.26]

Молекулярно-кинетический подход к исследованию опирается на изучение молекулярного (микродискретного) строения газа и поэтому лучше соответствует реальным условиям. Однако использование дифференциальных уравнений в частных производных требует возврата к гипотезе о квазисплошности среды и квазинепрерывности полей ее характеристик. Возникающее противоречие снимается с помощью перехода к макроскопическому описанию свойств и процессов через микроскопические свойства отдельных молекул среды, структура и элементарные процессы в которой дискретны. Этот переход осуществляется с помощью функций распределения Максвелла или Больцмана. При этом свойства среды выступают как осредненные по всем молекулам и как непрерывные функции координат и времени.[292, С.26]

Для количественной оценки взаимодействия разреженного потока газа с поверхностью необходимо знать динамические характеристики каждой молекулы или групп молекул перед соударением их со стенкой. Для оценки этих характеристик в молекулярно-ки-нетической *еории используется функция распределения молекул по скоростям, которая описывается уравнением Больцмана. Для случая, когда молекулы взаимодействуют между собой в форме парных столкновений и нет других факторов, возмущающих движение молекул, а газ находится в стационарном состоянии, функция распределения найдена и известна под названием функции распределения Максвелла. Она используется при расчетной оценке теплоотдачи поверхности в свободно-молекулярном потоке газа.[294, С.393]

С помощью функции распределения Максвелла можно показать, что число Предводителева прямо пропорционально числу Трусделла:[158, С.42]

Основное статистическое определение температуры дается при помощи функции распределения Максвелла — Больцмана. Это параметр системы, которая находится в равновесном состоянии, характеризующий энергию, которой обладают частицы, составляющие систему.[428, С.26]

Поступательную сумму можно вычислить в квазиклассическом приближении, считая, что каждое состояние занимает объем /г3 (где h = 2nh—постоянная Планка). Тогда, исходя из понятия числа состояний в фазовом объеме с учетом распределения Максвелла, имеем[428, С.54]

Область промежуточных значений 0,1<Кп<10 характеризует переходное течение, которое еще не изучено. Для числа Кп ^> 10 имеем дело уже со свободно молекулярным потоком газа. В этом случае около поверхности тела два потока молекул (падающий и отраженный) почти не взаимодействуют между собой, пограничный слой исчезает и молекулярное движение подчиняется закону распределения Максвелла.[340, С.216]

Для начала можно пояснить это утверждение, проведя аналогию с течением газа в трубе. При столкновениях молекул между собой выполняются законы сохранения энергии и импульса, и поэтому эти столкновения аналогичны N-процессам между фононами. Когда газ при нормальном давлении течет по трубе, его молекулы постоянно сталкиваются друг с другом и устанавливается хорошо известное распределение скоростей, соответствующее определенной скорости дрейфа. В реальной ситуации это распределение меняется вдоль поперечного сечения трубы, так как скорость дрейфа меняется в зависимости от расстояния от оси трубы. Если стенки трубы находятся бесконечно далеко, или когда они совершенно гладкие, так что при столкновениях молекулы испытывают зеркальное отражение, или если газ содержится в ящике, проходящем по трубе без трения, то, хотя молекулы по-прежнему соударяются между собой, сопротивление течению газа в трубе отсутствует. При этих условиях молекулы имеют определенное распределение скоростей, которое отличается от равновесного распределения Максвелла — Больцмана, соответствующего нулевому потоку, но которое не меняется вследствие молекулярных столкновений.[352, С.53]

При п = р = 2 получаем из выражения (2-25) известную формулу закона распределения Максвелла — Больцмана[181, С.57]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную