2015-08-21
615
У термодинамічно нерівноважній системі завжди виникають необоротні процеси, які називають явищами перенесення. До таких явищ належать дифузія (зумовлена перенесенням маси), теплопровідність (зумовлена перенесенням теплоти) і в’язкість (зумовлена перенесенням імпульсу). Виникають ці явища тільки тоді, коли в різних просторових точках середовища існує різниця (градієнт) густини, температури або швидкості молекул. Термодинамічна система за цих умов намагається перейти до рівноважного стану шляхом вирівнювання цих параметрів. Відповідні процеси супроводжуються виникненням у середовищі потоків молекул J, які переносять певну фізичну величину А у напрямі, протилежному до градієнта. У випадку дифузії А – це маса речови-ни; у разі теплопровідності – це кількість теплоти; у випадку в’язкості (внутрішнього тертя) – це імпульс.
Розглянемо детальніше процес перенесення в газі деякої фізичної величини А у напрямі осі Ох потоком J молекул у середовищі зі сталим градієнтом 
(рис. 7.1).
Молекули в потоці J перетинають площину S на відстані середньої довжини вільного пробігу < l >. Це достатньо мала величина, тому А в околі точки х можна виразити у вигляді
= A (x) 
(7.1)
обмежившись першим членом розкладу в ряд Тейлора.
Кількість молекул, які перетинають площу S за час t, рухаючись в додатному напрямку осі Ох, дорівнює 
. Потік J величини А уведемо як
. (7.2)
Зазначимо, що в газі існуватимуть два взаємно протилежні потоки вздовж Ох:
; (7.3)
. (7.4)
Підсумковий потік у додатному напрямі Ох:
. (7.5)
Рівняння (7.5) – це основне рівняння явищ перенесення.
