ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость сечения от скорости из "Диффузия и теплопередача в химической кинетике Издание 2" Если коэффициент диффузии пропорционален температуре в степени 1,7 —1,8, то значения V в законе отталкивания между частицами должны быть от 7,66 до И. Эти значения близки к тем, которые принимаются в эмпирических формулах для межмолекулярных сил, предложенных различными авторами (см. [3]). [c.184] Из формулы (IV.44) видно, что термодиффузионное отношение меняет знак при значении V = 5. Если показатель V превышает это значение, то термодиффузионное отношение отрицательно, при меньших значениях V (но больших 1) оно положительно. Значение V = 5 отвечает частному случаю отсутствия термодиффузии. При этом сечение столкновения обратно пропорционально скорости величина ои не зависит от и и, следовательно, (3t ) не зависит от температуры. Для частиц, отталкиваюш,ихся по такому закону, диффузионный поток определяется только градиентом парциального давления. Максвелл в своей классической работе по кинетической теории газов рассмотрел именно такой закон отталкивания, так как он заметил, что при этом формулы упрощаются. Модель газа, в которой частицы отталкиваются обратно пропорционально пятой степени расстояния, называют максвелловым газом. У него сечение столкновения обратно пропорционально скорости. Это единственная модель, в которой термодиффузия отсутствует. Коэффициент обычной диффузии у максвеллова газа должен быть при постоянном давлении пропорционален квадрату температуры. [c.184] Между нейтральными молекулами на больших расстояниях действуют силы притяжения, на малых — силы отталкивания. Силы притяжения, действующие на больших расстояниях, носят название сил Ван-дер-Ваальса ими в основном определяется уравнение состояния неидеальных газов. Энергия притяжения обратно пропорциональна шестой степени расстояния. Термодиффузия зависит главным образом от сил отталкивания, которые действуют при очень тесном сближении частиц и не позволяют им неограниченно сближаться ( упругость молекул ). Эти силы гораздо быстрее возрастают при сближении частиц, чем силы Ван-дер-Ваальса. Для приближенного описания взаимодействия между нейтральными неполярными молекулами широко используется так называемый (6,12)-потенциал Леннард — Джонса, в котором энергия взаимодействия представляется как сумма энергии притяжения, обратно пропорциональной шестой степени расстояния, и энергии отталкивания, обратно пропорциональной двенадцатой степени расстояния. Переход от притяжения на больших к отталкиванию на малых расстояниях приводит к тому, что эффективный показатель V возрастает по мере сближения частиц. При высоких температурах становятся существенными более тесные соударения. Поэтому с повышением температуры эффективное значение V возрастает, т. е. показатель т уменьшается. [c.184] Для всех нейтральных частиц v 5 и термо диффузионное отношение отрицательно, т. е. легкие частицы стремятся в более горячие места. Только для ионизованного газа (плазмы) куло-новские силы отталкивания между заряженными частицами обратно пропорциональны всего лишь второй степени расстояния и соответствуюш,ее термодиффузионное отношение положительно. [c.185] Вернуться к основной статье