ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Длина и время свободного пробега из "Качественные методы в физической кинетике и гидрогазодинамике" Кинетические процессы в газах определяются столкновениями между молекулами. Оценим сначала те параметры, через которые мы будем выражать характеристики этих процессов. [c.6] Здесь М — масса молекулы. В частности, для воздуха при комнатной температуре из (1.3) имеем и - ЗОО м/с. [c.6] Величина т характеризует время между двумя последовательными столкновениями молекул. Отметим, что вследствие условия отсутствует корреляция между скоростями хаотически движущихся молекул до и после столкновения. [c.7] С точки зрения физической кинетики величина т играет роль времени релаксации для установления равновесия в элементе объема газа, выведенного из состояния равновесия внешним воздействием, так как такое равновесие достигается именно посредством столкновений молекул друг с другом. [c.7] Вследствие хаотического движения молекул любые кинетические характеристики газа являются флуктуирующими. Например, если имеется макроскопический поток газа, то под этой величиной мы понимаем среднее значение потока большого числа молекул. Разброс истинных значений относительно среднего характеризуется дисперсией. Мы всегда будем рассматривать ситуацию, когда относительная роль таких флуктуаций мала, т. е. газ удовлетворительно характеризуется средними физическими величинами. Для этого мы должны предположить, что характерные размеры 1, на которых меняются макроскопические параметры, приводящие к отклонению от статистического равновесия, во всяком случае велики по сравнению со средним расстоянием между молекулами При выполнении этого условия справедливо кинетическое описание системы, характеризуемое макроскопическими кинетическими характеристиками, о которых далее пойдет речь. [c.7] В большей части этой главы (кроме 1.6) и следующих главах мы будем предполагать, что выполнено гораздо более жесткое условие, а именно При этом мы приходим к ситуации, в которой микроскопическая структура газа исчезает и его свойства можно описывать с помощью макроскопических уравнений гидрогазодинамики. Эти уравнения содержат кинетические коэффициенты (коэффициенты диффузии, вязкости, теплопроводности и т. д.) как параметры, которые в макроскопическом подходе гидрогазодинамики рассматриваются как феноменологические, заданные. Таким образом, цель физической кинетики заключается в том, чтобы рассчитать кинетические коэффициенты через микроскопические характеристики столкновений отдельных молекул. В случае 1- 1, когда уравнения гидрогазодинамики неприменимы, расчет таких коэффициентов также имеет смысл, коль скоро мала дисперсия нх значений это делается в 1.6. [c.7] Частица массы т движется в газе молекул массой М. Показать, что если т- М, то для длины свободного пробега этой частицы справедлива оценка (1.1), а если т М, то длина свободного пробега уменьшается в У т/М раз. [c.8] Вернуться к основной статье