Interested Article - Тепловая транспирация
![](/images/003/138/3138547/1.jpg?rand=320158)
![](https://cdn.wafarin.com/avatars/df3f0853efdcdde7b751885486a58efd.gif)
- 2020-08-04
- 2
Тепловая транспирация — тепловое просачивание сильно разреженного газа , к примеру, через небольшое отверстие из одной части сосуда в другую за счёт разности давлений между различно нагретыми частями.
Условие равновесия
Отсутствие столкновений между молекулами в разряжённом газе приводит к своеобразному условию равновесия между различными частями газа в замкнутом объёме. Пусть две части A и B сосуда с газом, температуры которых равны соответственно T A и T B , соединены друг с другом отверстием S (рис. 66). При каких условия устанавливается равновесие между частями A и B, то есть не будет движения газа? Очевидно, что равновесие устанавливается в том случае, когда за одно и то же время число молекул, переходящих из A в B, будет равно числу молекул, переходящих в обратном направлении.
![A и B - две части сосуда с газом, соединённым отверстием S, P - давление в соответствующей части сосуда, T - температура в соответствующей части сосуда.](/images/003/138/3138547/1.jpg?rand=150163)
Число частиц, переходящих за одну секунду через отверстие S, пропорционально произведению числа частиц в единице объёма на их тепловую скорость , поэтому условие равновесия равновесия газа запишется в виде:
где тепловая скорость молекул газа в A и B.
— количество молекул, — средняяУчитывая, что
где Постоянная Больцмана . Получаем, что:
—то есть давление в обеих частях газа оказывается пропорциональным квадратному корню из температур этих частей.
В плотных газах равенство давлений закон Паскаля , так как разряжённый газ не рассматривается как сплошная среда.
вызывает движение газа в целом, что и приводит к выравниванию давлений. В разряжённом же газе молекулы движутся независимо друг от друга и разность температур не может вызвать движение всего газа. Поэтому же и не работаетЭкспериментальное доказательство
Опыт Осборна Рейнольдса :
![](/images/003/138/3138547/10.jpg?rand=672527)
Пластина S из пористого вещества (вместо отверстия) укреплена между двумя эбонитовыми кольцами, закрытыми металлическими дисками Д 1 и Д 2 (рис. 67) Исследуемый газ (воздух) изолирован между этими дисками и пористой пластиной. Диск Д 2 охлаждается проточной водой, а диск Д 1 нагревается паром, таким образом создаётся разница температур между объёмами газа по обе стороны от пластины. При помощи манометров , присоединённых с помощью трубок L 1 и L 2 , измеряются давления p 1 и p 2 .
Измерения показали, что при достаточно низких давлениях уравнение
выполняется. При больших давлениях разность давлений исчезала.Примечания
- Понятие введено Осборном Рейнольдсом .
- Кикоин А. К., Кикоин И. К. Общий курс физики. Молекулярная физика: 1976 г.
![](https://cdn.wafarin.com/avatars/df3f0853efdcdde7b751885486a58efd.gif)
- 2020-08-04
- 2