ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Многокомпонентная диффузия из "Диффузия и теплопередача в химической кинетике Издание 2" Так как в данной точке температура и общее давление однозначны, то правила смешения для приведенных коэффициентов диффузии имеют такой же вид, как и для обычных. Конкретные задачи многокомпонентной диффузии сводятся часто к отысканию правила смешения для вычисления эффективного коэффициента диффузии по бинарным коэффициентам всех пар, присутствующих в смеси. При записи такого правила смешения можно не делать различия между приведенными и обычными коэффициентами диффузии, как мы и будем поступать в дальнейшем. [c.189] Система (IV, 49) или (IV, 50) описывает в разумном приближении процессы изотермической многокомпонентной диффузии с помощью набора обычных бинарных коэффициентов диффузии которые считаются независящими от концентраций. Нет необходимости вычислять эти коэффициенты из свойств молекул. [c.189] Можно пользоваться экспериментальными значениями, измеренными на бинарных смесях, используя таким образом систему (IV, 49) как феноменологическую. [c.189] Таким образом, в рассматриваемом варианте гидродинамического представления автоматически удовлетворяется условие постоянства общего давления. К задачам, в которых общее давление меняется в пространстве, система (IV, 49) неприменима. G этим ограничением точность ее соответствует первому приближению кинетической теории. Она не учитывает термодиффузии, а также зависимости бинарных коэффициентов диффузии от состава смеси. Последняя, как показывают высшие приближения кинетической теории [2], является весьма слабым эффектом. [c.189] Если бы уравнения были линейно независимы, то определитель матрицы II а,, был бы отличен от нуля. В действительности же определитель обращается в нуль, так как сумма элементов каждого столбца равна нулю. Если бы мы попытались решить систему (IV, 49) относительно потоков j, выразив их через градиенты, то не получили бы однозначного ответа. Выражаясь на языке линейной алгебры, матрицу ()а д- невозможно обратить. Физический смысл этого заключается просто в том, что система (IV, 49) определяет направленные скорости й только с точностью до общего слагаемого. Следовательно, и для определения потоков система недостаточна. Чтобы сделать задачу определенной, нужно отбросить одно из уравнений и заменить его дополнительным условием. По существу это дополнительное условие фиксирует систему отсчета, по отношению к которой определены направленные скорости и и потоки j. Выбор системы отсчета определяет, что понимать под общей скоростью течения смеси. [c.190] Отметим три важные системы отсчета. В кинетической теории газов обычно используется система центра масс, в которой средняя массовая скорость (III, 3) равна нулю. Простейшей формулировке закона Фика отвечает система, в которой средняя объемная скорость (III, 2) равна нулю. В задачах, связанных с химической кинетикой, удобно подразделить компоненты смеси на реагирующие вещества и инертный газ и пользоваться системой отсчета, в которой инертный газ неподвижен. Эту систему мы будем называть системой инертного газа. Если перенос вещества происходит только по нормали к твердой поверхности, то система инертного газа совпадает с системой, в которой неподвижна поверхность, т. е. так называемый лабораторной системой. Это справедливо, в частности, для пограничного слоя при протекании гетерогенной реакции на твердой поверхности. [c.190] Эти результаты являются основой для точной многокомпонентной теории стефановского потока . [c.193] Вернуться к основной статье