Явление переноса

Нарушение равновесия сопровождается возникновением потоков либо молекул, либо тепла, либо эл заряда и т.п. В связи с этим соответствующие процессы носят названия явлений переноса. Явления переноса представляют собой необратимые процессы.

Теплота передается посредством конвекции(направленный поток более теплой жидкости или газа к более холодным частям), теплопроводности и излучения.

Теплопроводность. Пусть системе сообщено некоторое количество тепла. При этом некоторая часть системы оказывается более нагретой, откуда тепло посредством столкновений распространяется по всему объему, т. е. возникает поток тепла. Переносимая физическая величина в этом случае — тепло. .

Количество теплоты, переданное слоем вещества толщиной , площади S при поддерживании на его плоскостях разности температур за время t.

‑ коэффициент теплопроводности.

Диффузия. Если в систему добавляется некоторое количество частиц того или другого сорта, то в объеме возникает неоднородное распределение концентрации этих частиц и в силу указанных причин возникает поток концентрации этих частиц. Процесс выравнивания концентраций, обусловленный механизмом столкновений, называется диффузией.

, ,

D - коэффициент диффузии, – изменение концентрации.

Вязкость. При относительном параллельном смещении слоев жидкости или газа в нем возникают силы трения, тормозящие движение слоев, движущихся с большей скоростью, и ускоряющие слои с меньшей скоростью. Причиной вязкости является перенос количества движения (импульса) упорядоченного движения молекулами, переходящими из одного слоя в другой. Импульс течет в направлении убывания скорости.

Величина силы внутреннего трения:

,

Где - отношение разности скоростей слоев к расстоянию между ними. S- площадь соприкосновения слоев. v -коэффициент вязкости среды.