Еркович, А.Н. Морозов РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ. <...> УДК 53.01 ББК 22.3 Учебное издание Еркович Ольга Станиславовна Морозов Андрей Николаевич РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ. <...> ЭМПИРИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА Процесс перехода неравновесной системы к равновесному состоянию нередко осуществляется за счет процессов, называемых процессами переноса. <...> Эти процессы возникают в случаях, когда термодинамическая система характеризуется неоднородностями плотности, температуры, скорости упорядоченного перемещения отдельных слоев вещества, потенциала электрического поля и т. п. <...> Выравнивание неоднородностей приводит к возникновению явлений переноса. <...> Механизм возникновения явлений переноса связан с особенностями движения молекул газа: беспорядочное, сопровождающееся столкновениями, оно приводит к постоянному перемешиванию частиц и изменению их скоростей и энергий. <...> Если в системе присутствует пространственная неоднородность температуры, концентрации компонентов, скорости упорядоченного движения отдельных слоев, то хаотическое тепловое движение молекул приводит к самопроизвольному выравниванию этих неоднородностей. <...> В результате возникают потоки энергии, вещества, импульса упорядоченного движения частиц. <...> Диффузией называют процесс самопроизвольного выравнивания концентраций веществ в смесях. <...> Теплопроводностью называют процесс переноса теплоты, сопровождающийся выравниванием температуры в различных точках среды. <...> Вязкость, или внутреннее трение, приводит к обмену импульсами между различными элементами системы при их упорядоченном относительном движении. <...> Одной из количественных характеристик процессов переноса является термодинамический поток J, численно равный количеству изучаемой физической величины, переносимому за единицу времени через выбранную поверхность. <...> Второй важной количественной характеристикой процесса переноса является плотность потока ческой <...>
_Решение_задач_по_курсу_общей_физики._Процессы_переноса.pdf
УДК 53.01
ББК 22.3
Е718
Р е ц е н з е н т Т.А. Митюшкина
Е718
Еркович О.С., Морозов А.Н.
Решение задач по курсу общей физики. Процессы переноса
/ Под ред. С.П. Ерковича. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2009. – 24 с.: ил.
Приведен краткий обзор основных понятий и соотношений теории,
необходимых для решения задач по разделу «Процессы переноса».
Изложена методика решения типовых задач.
Для студентов первого курса всех специальностей.
УДК 53.01
ББК 22.3
Учебное издание
Еркович Ольга Станиславовна
Морозов Андрей Николаевич
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО КУРСУ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ.
ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА
Редактор О.М. Королева
Корректор Р.В. Царева
Компьютерная верстка В.И. Товстоног
Подписано в печать 01.07.2009. Формат 60×84/16.
Усл. печ. л. 1,4. Тираж 300 экз. Изд. № 11.
Заказ
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана.
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5.
-МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009
c
Стр.2
Ответ: κ = ik
3πd2
0
RT
πM = 1, 3 · 10−2 Вт/м · К, где i = 5;
T = T1 +T2
2 ; Q = κT2 −T1
L S = 13 Вт.
Задача 6. Идеальный газ совершил процесс, в котором его давление
увеличилось в α раз. Определите, как изменились средняя
длина λ свободного пробега и среднее число столкновений f
молекулы в единицу времени, если процесс протекал: а) изохорно;
б) изотермически.
Ответ: а) λ = const, f увеличится в α1/2 раз; б) λ уменьшится
в α раз, f увеличится в α раз.
Задача 7. Идеальный газ совершает некоторый политропный
процесс. Определите показатель политропы α, если в данном процессе
остается неизменным: а) коэффициент диффузии D; б) коэффициент
теплопроводности κ; в) динамическая вязкость η.
Ответ: а) α = 3; б) α = 1; в) α = 1.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Глаголев К.В., Морозов А.Н. Физическая термодинамика. М.:
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 272 с.
Иродов И.Е. Задачи по общей физике. М.: БИНОМ, 1998. 448 с.
Иродов И.Е. Задачи по общей физике. М.: Высш. шк., 1991. 175 с.
Базаров И.П. Термодинамика: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1991.
376 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Эмпирическое описание процессов переноса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. Описание явлений переноса в газах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3. Примеры решения задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4. Задачи для самостоятельного решения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Список рекомендуемой литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
24
Стр.24