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.