Page 43 - 6375
P. 43

Враховуючи, що  =  , де   – питома теплоємність і  – молярна маса, а також
                                                  
                                           
                                                         
               що     =   – маса молекули і  =    – густина газу, з формули (11) маємо
                          0
                                                     0 0
                    

                                                     ′
                                                        1          
                                               =       =        .                               (11)
                                               
                                                   ∆∆   3          

                        Прирівнюючи праві частини в (8) і (11), дістаємо


                                                         1
                                                     =       .                                    (12)
                                                         3         

                        Вираз  (12)  дає  наближене  значення  коефіцієнта  теплопровідності  газу,  оскільки

               числовий  множник  залежить  від  припущень,  які  прийняті  при  аналізі  зіткнень  газових
               молекул, і взагалі явища теплопровідності.

                        Зазначимо,  що  розглядувана  кінетична  теорія  враховує  тільки  парні  зіткнення

               молекул,  тому  її  результати  не  застосовні  для  великих  густин  газу,  коли  значну  роль
               починають відігравати потрійні зіткнення.

                        З  формули  (12)  випливає,  що  коефіцієнт    газів  не  залежить  від  тиску,  оскільки
               ~, а   ~1/. Це підтверджується і дослідними даними. Тільки для досить малих тисків

               коефіцієнт починає зменшуватися при зменшенні тиску.

                        Аналіз  формули  (12)  показує,  що  коефіцієнт  ~  ,  тобто  повинен  зростати  з

               підвищенням температури ( ). Насправді коефіцієнт  зростає з підвищенням температури
               дещо швидше, ніж   в результаті зростання    і  .
                                                                    
                        Різні  уточнення  молекулярно-кінетичної  теорії,  які  пов’язані  з  урахуванням

               «реальності»  газів,  тобто  врахуванням  власного  об’єму  молекул  і  силової  взаємодії  між
               ними,  а  також  багатоатомності  молекули,  не  приводять  до  зміни  структури  формули   =

                    , де  – числовий коефіцієнт.
                         
                        За формулою  (12) на основі експериментальних значень коефіцієнта   та величин
                   і     можна  провести  оцінку  розмірів  молекул.  При  цьому  встановлено,  що  розміри
                      
               молекул більшості газів є величини одного порядку (близько 10     −10  м).
                        Різниця в значеннях коефіцієнта  різних газів пов’язана в основному з різницями

               величини   , які, в свою чергу, при  =  залежать від маси їх молекул. На основі цього

               слід  чекати,  що  коефіцієнти    легких  газів  повинні  бути  більшими  порівняно  з  важчими
               газами. Це і підтверджується дослідними даними для деяких газів за нормальних умов.
   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48