气体分子的平均自由程PPT课件.ppt

第四章气体内的输运过程前面已利用分子动理学理论讨论了处于平衡态的理想气体的微观过程。
本章将讨论非平衡态气体的微观过程，特别是那些在接近平衡时的非平衡态过程。
其典型例子是气体的黏性、热传导与扩散现象，统称为输运现象。
首先应对这些输运现象宏观规律作较系统介绍。§1.气体分子平均自由程自由程：分子两次相邻碰撞之间自由通过的路程.分子平均碰撞次数：单位时间内一个分子和其它分子碰撞的平均次数.单位时间内平均碰撞次数：考虑其它分子的运动：平均自由程刚性球的碰撞截面是以(d1+d2)/2为半径的圆,可以从下面的图清楚地看到。
其中n是气体分子数密度，式中最后一个因子是A分子相对于其它分子运动的平均速率,称为相对运动平均速率。对于同种分子

[例]估计标准状况下空气分子平均碰撞频率。气体分子平均自由程对于同种气体，平均自由程与n成反比，而与平均速率无关。[例]试求标准状况下空气分子的平均自由程。
[解]标准状况下空气分子的平均速率为446m.s-1，平均碰撞频率为,

二、分子按自由程的分布在t=0时刻，x=0处恰好有刚碰撞过一次的，向相同方向（x轴方向）运动的N0个分子。
将这一束分子放大后即如图所示。

在t时刻、x处N个分子，
t+dt时刻，x+dx处，被碰撞掉dN个分子,自由程为x到x+dx的分子数为–dN，因为dN是减少了的分子数,dN＜0，要加个负号。
dN与x处的分子数N及dx的大小成正比，设比例系数为K，则既然（-dN）表示N0个分子中自由程为x到x+dx的平均分子数，则分子自由程的概率分布分子自由程概率分布曲线