大学物理学教程（第二版）上册：7-8 气体的迁移现象

1、第七章第七章 气体动理论气体动理论 物理学教程物理学教程 （第二版）（第二版）* * 7 7 8 8 气体的迁移现象气体的迁移现象 在许多实际问题中，气体常处于在许多实际问题中，气体常处于非非平衡状态，气平衡状态，气 体内各部分的温度或压强体内各部分的温度或压强不不相等，或各气体层之间有相等，或各气体层之间有 相对相对运动等，这时气体内将有能量、质量或动量从一运动等，这时气体内将有能量、质量或动量从一 部分向另一部分定向迁移，这就是非平衡态下气体的部分向另一部分定向迁移，这就是非平衡态下气体的 迁移迁移现象现象. x y z 1 v 2 v 1 粘滞现象粘滞现象 气体中各层间有相对气体中各层间

2、有相对 运动时运动时, 各层气体流动速各层气体流动速 度不同度不同, 气体层间存在粘气体层间存在粘 滞性力的相互作用滞性力的相互作用. 第七章第七章 气体动理论气体动理论 物理学教程物理学教程 （第二版）（第二版）* * 7 7 8 8 气体的迁移现象气体的迁移现象 气体层间的粘滞气体层间的粘滞性性力力 S x F v r 气体粘滞现象的气体粘滞现象的 微观本质是分子定向微观本质是分子定向 运动动量的迁移运动动量的迁移 , 而而 这种迁移是通过气体这种迁移是通过气体 分子无规热运动来实分子无规热运动来实 现的现的. 1 v 2 v x y z v vv x x S AB 为粘度（粘性系数）为粘

3、度（粘性系数） 第七章第七章 气体动理论气体动理论 物理学教程物理学教程 （第二版）（第二版）* * 7 7 8 8 气体的迁移现象气体的迁移现象 二二 热传导现象热传导现象 x x S AB * 1 T 2 T Q 12 TT 设气体各气层间无相对运动设气体各气层间无相对运动 , 且各处气体分子数且各处气体分子数 密度均相同密度均相同, 但气体内由于存在温度差而产生热量从但气体内由于存在温度差而产生热量从 温度高的区域向温度低的区域传递的现象叫做热传导温度高的区域向温度低的区域传递的现象叫做热传导 现象现象. S x T t Q 气体热传导现象的微气体热传导现象的微 观本质是分子热运动能量观

4、本质是分子热运动能量 的定向迁移的定向迁移, 而这种迁移而这种迁移 是通过气体分子无规热运是通过气体分子无规热运 动来实现的动来实现的. 称为热导率称为热导率 第七章第七章 气体动理论气体动理论 物理学教程物理学教程 （第二版）（第二版）* * 7 7 8 8 气体的迁移现象气体的迁移现象 x x S AB * 1 n 2 n N 12 nn 三三 扩散现象扩散现象 自然界气体的扩散现象是常见的现象自然界气体的扩散现象是常见的现象, 容器中不容器中不 同气体间的互相渗透称为互扩散同气体间的互相渗透称为互扩散; 同种气体因分子数同种气体因分子数 密度不同密度不同, 温度不同或各层间存在相对运动所产生的温度不同或各层间存在相对运动所产生的 扩散现象称为自扩散扩散现象称为自扩散 . S x n D t N S x D t m 为扩散系数为扩散系数D 第七章第七章 气体动理论气体动理论 物理学教程物理学教程 （第二版）（第二版）* * 7 7 8 8 气体的迁移现象气体的迁移现象 气体扩散现象的微观气体扩散现象的微观 本质是气体分子数密度的本质是气体分子数密度的 定向迁移定向迁移, 而这种迁移是而这种迁移是 通过气体分子无规热运动通过气体分子无规热运动 来实现的来实现的. x x S AB *