Билет 15

2. Найбільш швидко дифузія відбувається в газах. Траєкторія руху кожної частинки  газа являє собою ламану лінію, так як при зіткненнях вона змінює свій напрямок руху і швидкість. Тому дифузійне проникнення відбувається значно повільніше ніж вільний рух. При дифузії молекули переміщуються  з тих частин  речовини, де їх концентрація більше, в ті її частини, де вона менше. Таке переміщення молекул називають дифузійним потоком.  Він напрямлений в сторону зменшення концентрації. Основній закон дифузії – закон Фіка: густина дифузійного потоку I пропорційна градієнту концентрації n, взятому з протилежним знаком:

D – коеф. дифузії, чисельно дорівнює дифузійному потоку через одиницю площі при градієнті концентрації рівному одиниці.

З кінетичної теорії: [м²/с] – коеф. самодифузії,

Де λ – середня довжина вільного пробігу молекули газа (дорівнює шляху, що пройшла молекула за час , поділеному на кількість співударів за цей час

) - середня швидкість теплового руху молекули

Билет 16

1. Поскольку газ идеальный, и внутренняя энергия остается постоянной. Все тепло, полученное от резервуара при температуре, превращается во внешнюю работу:

. [1]

Процесс В-C. Подобным же образом, работа, совершенная при сжатии, превращается в тепло, которое передается холодному резервуару:

. [2]

Процессы E-B и C-D. Поскольку газ идеальный и зависит только от температуры, из уравненияследует, что работа, совершаемая в одном из этих двух адиабатических процессов, полностью компенсирует работу, совершаемую в другом процессе. Действительно, пользуясь адиабатическим условием, получаем:

.

Чтобы найти связь между ,,и, заметим, что, согласно уравнению Пуассона, в адиабатических процессах:

(E → B):

(C → D):

и, следовательно,.

Подставляя это соотношение в уравнения [1] и [2], получаем:

.

В то же время мы приходим к результату… что КПД оптимального цикла равен.»

2. Теплопровідність – передача енергії від більш нагрітих частин тіла до менш нагрітих, що приводить до вирівнювання температур. У процесі теплопровідності енергія атомів і молекул більш нагрітих ділянок речовини передається сусіднім, холоднішим. З часом, унаслідок зіткнення молекул, відбувається вирівнювання їх середніх кінетичних енергій, а значить і температури (приклад – нагрівання ложки у стакані з гарячим чаєм). Формула теплопровідності виглядає наступним чином: Q =? * (DT/dx) * S * d ?, де: Q - теплопровідність ;? - Коефіцієнт теплопровідності; (dT/dx) - градієнт температури; S - площа поперечного перерізу

Густина потоку тепла є кількість теплоти , що переноситься через одиничну площадкуза одиницю часу:q_n=.

Оскільки однакова кількість теплоти, що підводиться через прошарок за одиницю часу з одного боку на поверхню стінки В, проходить крізь усі шари стінки і виводиться через поверхню А в навколишнє середовище, то для кожного шару стінки площею S можна записати

;

Розділивши (2.2) і (2.4) на (2.3), отримаємо

₃ =₂. (2.5)

Знаючи коефіцієнт теплопровідності середнього шару, можна визначити його значення для інших шарів, вимірявши товщину шарів і визначивши різниці температур. При однаковій товщині зразків формули (2.5) спрощуються і можуть бути використані для відносного визначення коефіцієнта теплопровідності.