Modda o‘tish usullari. Molekulyar diffuziya. Turbulent diffuziya
Modda o‘tish usullari. Molekulyar diffuziya.
Turbulent diffuziya
Faza ichida moddaning tarqalishi umuman olganda, molekulyar diffuziya yo‘li bilan (agar muhit qo‘zg‘almas bo‘lsa) yoki birdaniga molekulyar va turbulent diffuziyalar yordamida (agar muhit harakatchan bo‘lsa) yuz beradi.
Molekulyar diffuziya. Molekula, atom, ion va kolloid zarrachalarning tartibsiz issiqlik harakati ta`sirida moddaning tarqalishi molekulyar diffuziya deb ataladi. Qo‘zg‘almas muhitda, laminar oqimda va turbulent, oqimning fazalarni ajratuvchi yuza yaqinidagi chegara qatlamida modda molekulyar diffuziya yordamida tarqaladi. Molekulyar diffuziya Fikning birinchi qonuni bilan ifodalanadi. Bu qonunga ko‘ra, elementar yuza dF dan ma`lum vaqt dt davomida tarqalgan moddaning massasi dM, uning kontsentratsiyasi gradienti dc/dn ga to‘g‘ri proportsionaldir:
(6.8)
yoki
(6.9)
(1.7) ifodaga asosan, yuza birligidan (F=1) vaqt birligi ichida ( =1) moddaning molekulyar diffuziya yuli bilan tarqalgan modda mikdoriga moddaning solishtirma oqimi (yoki molekulyar diffuziyaning) tezligi deb ataladi.
(6.10)
Tenglamaning o‘ng tomonidagi minus ishora molekulyar diffuziyaning tarqaluvchi komponent kontsentratsiyasining kamayishi tomonga qarab borishini ko‘rsatadi. 1.8 - tenglamadagi D proportsionallik koeffitsienti yoki diffuziya koeffitsienti deb ataladi. (1.7) tenglamaga asosan diffuziya koefitsientining o‘lchov birligini aniqlaymiz:
(6.11)
Diffuziya koeffitsienti yuza birligidan vaqt birligi ichida, kontsentratsiya gradienti birga teng bo‘lganda tarqalgan moddaning massasini bildiradi. Molekulyar diffuziya koeffitsienti fizik o‘zgarmas kattalik bo‘lib, moddaning diffuziya yo‘li bilan qo‘zg‘almas muhitga kirish qobiliyatini belgilaydi. Diffuziya koeffitsientining qiymati jarayonning gidrodinamik shart sharoitlarga bog‘liq emas.
Diffuziya koeffitsienti tarqaluvchi modda va muhitning xossalariga, temperatura va bosimiga bog‘liq. Odatda diffuziya koeffitsient temperaturaning ortishi va bosimning kamayishi (gazlar uchun) bilan ortadi. Har bir aniq sharoit uchun D ning qiymati tajriba o‘tkazish yo‘li bilan yoki tegishli tenglamalar yordamida aniqlanadi. Ko‘pchilik moddalar uchun D ning qiymati ma`lumotnomalarda berilgan bo‘ladi.
|
