《非平衡过程优秀课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《非平衡过程优秀课件.ppt（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、非平衡过程1第1页，本讲稿共10页一、分子碰撞的统计规律一、分子碰撞的统计规律一、分子碰撞的统计规律一、分子碰撞的统计规律只能求统计平均值，寻求其统计规律。只能求统计平均值，寻求其统计规律。分子速率分布平均动能按自由度分布都是依赖分子间频繁碰撞实现的每个分子1秒内与其它分子相撞次数连续两次相撞间经过的时间间隔连续两次相撞间通过的路程均不确定第十章 非平衡过程第一节第一节第一节第一节 近平衡态弛豫与输运过程近平衡态弛豫与输运过程近平衡态弛豫与输运过程近平衡态弛豫与输运过程2第2页，本讲稿共10页1.分子平均碰撞频率1)模型的改变思考思考思考思考：是否可以象求压强 p 那样视为质点？是否需要象计算
2、能量E那样考虑内部结构？单位时间内每个分子平均与其他分子相撞次数。分析分子碰撞的过程 分子间相互作用rFOr0斥力引力合力3第3页，本讲稿共10页 分子间最小距离分子间最小距离 d 与分子初动能有关，其统计平均与分子初动能有关，其统计平均值即为值即为分子的有效直径分子的有效直径(一般为一般为10-10m)。分子相撞分子相撞 视为视为直径为直径为直径为直径为d d 的刚性小球的刚性小球的刚性小球的刚性小球的弹性碰撞的弹性碰撞 两分子相碰过程（经典模型）rFOr0斥力引力合力4第4页，本讲稿共10页2)推导公式 “跟踪跟踪”一个分子一个分子A，认为其他分子不动，认为其他分子不动，A以平均相以平均相
3、对速率对速率 相对其他分子运动。相对其他分子运动。时间 t 内，A通过的折线长以折线为轴的曲折圆柱体积圆柱内分子数A球心轨迹：折线质心与折线距离 d 的分子将不与A相碰5第5页，本讲稿共10页单位时间内平均碰撞次数平均碰撞频率一般：平均相对速率ABABAB6第6页，本讲稿共10页 1)定义：分子在连续两次碰撞间通过的自由路程的平均值。2)常温常压下：为分子有效直径的数百倍注意注意注意注意：2.分子平均自由程7第7页，本讲稿共10页分子模型演化相关物理量相关物理量相关物理量相关物理量分子模型简述分子模型简述分子模型简述分子模型简述理想气体理想气体理想气体理想气体压强公式压强公式压强公式压强公式理
4、想气体理想气体理想气体理想气体内能公式内能公式内能公式内能公式分子平均自分子平均自分子平均自分子平均自由程公式由程公式由程公式由程公式 除碰撞外，无相互作用的完全弹性小球有效直径为d的刚性小球 忽略分子大小，有形状结构，自由度为i8第8页，本讲稿共10页练习练习练习练习：在气体放电管中，电子不断与气体分子碰撞。因为在气体放电管中，电子不断与气体分子碰撞。因为电子速率远大于气体分子的平均速率，所以可以认为电子速率远大于气体分子的平均速率，所以可以认为气体分子不动。设气体分子的有效直径为气体分子不动。设气体分子的有效直径为 d，电子的电子的“有效直径有效直径”比起气体分子来可以忽略不计，求：比起气
5、体分子来可以忽略不计，求：(1)电子与气体分子的碰撞截面。电子与气体分子的碰撞截面。(2)电子与气体分子碰撞的平均自由程。电子与气体分子碰撞的平均自由程。（气体分子数密度为（气体分子数密度为 n）9第9页，本讲稿共10页二、气体的迁移现象二、气体的迁移现象二、气体的迁移现象二、气体的迁移现象以上均为平衡态统计规律 M氏分子速率分布B氏粒子按势能分布能均分定律用统计方法研究平衡态是如何实现的?由非平衡态由非平衡态平衡态过渡的规律。平衡态过渡的规律。气体的迁移现象（输运过程）扩散粘滞热传导录象：录象：录象：录象：气体的迁移现象气体的迁移现象气体的迁移现象气体的迁移现象 25min 25min10第10页，本讲稿共10页