Барометрична формула. Розподіл Максвелла- Больцмана.

Рівняння, що дає змогу визначити зміну тис­ку повітря з висотою,

називають барометрич­ною формулою.

Це рівняння називають барометричною формулою. Вона до­сить точно

справджується для невеликих висот (кілька кілометрів). Барометрична

формула показує, що з висотою тиск експоненціально спадає і тим

швидше, чим більша молярна маса газу або нижча тем­пература. З

формули також видно, що зменшення тиску залежить від прискорення

вільного падіння.

Розпо́діл Ма́ксвелла-Бо́льцмана визначає ймовірність того, що частинка

ідеального газу перебуває в стані з певною енергією.

Ймовірність того, що частинка перебуває в стані з енергією ε_k згідно

з розподілом Больцмана визначається формулою:

,

де μ – хімічний потенціал, T — температура, k_B — стала Больцмана.

Хімічний потенціал μ визначається з умови ∑	nk = 1,
k

де N — число частинок.

Розподіл Больцмана справедливий тільки в тих випадках,

коли . Ця умова реалізується при високих

температурах.

 

Середня довжина вільного пробігу молекул Число зіткнень.

Ефективний діаметр.

Довжиною вільного пробігу молекули називається відстань, яку

молекула пролітає за час руху від одного стикання до іншого. Ці

відстані можуть бути різними. Тому в кінетичній теорії вводять

поняття середньої довжини вільного пробігу молекул. Величина

є характеристикою усієї сукупності молекул газу за певних

значень тиску та температури.

Із збільшенням температури збільшується середня довжина вільного

пробігу молекул. Це відбувається за рахунок зміни величини

, яку можна розглядати як деякий ефективний діаметр

молекули ,

який зменшується із збільшенням температури. Відстань,

на якій одна молекула відчуває іншу зменшується, отже

звільняється місце для вільного пробігу.

Середня довжина вільного пробігу визначається як відношення

довжини шляху, пройденого молекулою, (у нашому випадку )

, до кількості зіткнень , що відбулися на цьому шляху

,

 

Внутрішнє тертя (в’язкість) у газах.

В'язкість або внутрішнє тертя — властивість текучих тіл (рідин і газів)

чинити опір переміщенню однієї їх частини відносно іншої. Одиниця

вимірювання — пуаз.
Внутрішнє тертя в рідині, на відміну від газів, зумовлене не обміном

молекул, а їх взаємним притяганням. Доказом цього є те, що із

збільшенням температури, як відомо, обмін молекул зростає і

тертя в газах зростає, а в рідинах спадає у зв'язку із послабленням

міжмолекулярного притягання.
Згідно із законом Ньютона для внутрішнього тертя в'язкість

характеризується коефіцієнтом пропорційності η між напруженням

зсуву τ і градієнтом швидкості руху шарів
τ =η du\dy
Коефіцієнт η називають коефіцієнтом динамічної в’язкості,

динамічною в'язкістю або абсолютною в'язкістю. Одиниця

вимірювання коефіцієнта динамічної в'язкості — Паc, Пуаз (0,1Па·с)

.Кількісно коефіцієнт динамічної в'язкості дорівнює силі F, яку

треба прикласти до одиниці площі зсувної поверхні шару S, щоб

підтримати в цьому шарі ламінарну течію із сталою одиничною

швидкістю відносного зсуву.
Виділяють також коефіцієнт кінематичної в’язкості або кінематичну

в'язкість ν, що є відношенням коефіцієнта динамічної в'язкості до

густини речовини
ν = η \p
В'язкість залежить від тиску, температури, а також іноді від градієнта

зсуву (неньютонівські середовища; їхня в'язкість охоплює і так звану

структурну в'язкість).

Теплопровідність газів.

Теплопровідність - це молекулярне переннесення енергії в суцільному

середовищі,зумовлене градієнтом температури.Теплопровідність

- один з видів теплопереносу поряд з конвективним

теплообміном ітепловим випромінюванням. Розрізняють:
стаціонарну (glad T=const). Описується рівнянням Фур"є,

згідно з яким густина теплового потоку пропорційна градієнту

температури Jq(вектор) = - k grad T, деk- коеф. Теплопровідності

,Вт\(м*К); Коеф.теплопровідності - це фізичний параметр,

який характеризує інтенсивність теплопровідності в речовині

і чисельно дорівнює густині теплового потоку внаслідок

теплопровідності при градієнті температури,що дорівнює одиниці.
нестаціонарну(glad T=var)