Проверим формулу на размерность: .
Подставим численные значения: .
Сила, действующая на внешний цилиндр, заставляет его поворачиваться в том же направлении, в котором вращается внутренний цилиндр.
ОТВЕТ: .
ЗАДАЧА 5. Найти количество азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 100 см2 за 10 с, если градиент плотности в направлении, перпендикулярном к площадке, равен . Температура азота 27 ºС, средняя длина свободного пробега молекул азота см.
ДАНО: |
СИ |
|
АНАЛИЗ. При решении задачи следует воспользоваться законом Фика, определяющим массу газа, перенесённого при диффузии за время через площадку :
. (1.2.6)
Коэффициент диффузии согласно расчётам молекулярно-кинетической теории определяется формулой:
. (1.2.7)
Средняя арифметическая скорость теплового движения молекул рассчитывается по формуле:
. (1.2.8)
РЕШЕНИЕ. Подставим значение коэффициента диффузии из формулы (1.2.7) в закон Фика (1.2.6), получим:
.
Учтём формулу (1.2.8) и запишем окончательное выражение для массы газа, переносимого через площадку за время за счёт его диффузии:
.
Проверим формулу на размерность:
.
Подставим численные значения:
.
Знак «–» указывает на то, что вещество переносится в направлении убывания концентрации газа.
ОТВЕТ: .
ЗАДАЧА 6. Как изменится коэффициент диффузии и вязкость идеального газа, если его объём увеличить в n раз: а) изотермически; б) изобарно. (см. рис. 1.2.4)
ДАНО: |
АНАЛИЗ. В задаче требуется показать, как изменяются коэффициент диффузии D и вязкость идеального газа при изменении его объёма: а) при , б) при . Для анализа следует использовать формулы для коэффициентов диффузии и вязкости, полученные в молекулярно-кинетической теории: ; , а так же уравнения изотермического и изобарного процессов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.