目录
- 1 气体分子动力学理论
- 2 气体分子动力学理论发展史
气体分子动力学理论
动力学理论,在原子论从的角度来看气体组成分子讨论的运动,在理论探索气体的宏观属性和行为有。也被称为气体动力学理论或分子动力学理论。起初,博伊尔定律是使用单速分子基团模型进行解释的,但后来逐渐推广,现在,该理论通常使用速度分布函数广泛讨论气体的性质。
气体分子动力学理论发展史
动力学理论的最早的开拓者是1738年的丹尼尔·伯努利的“流体动力学”略见一斑。因此,伯努利假设气体的压力是由剧烈运动的大量颗粒组成,假设气体的压力是由颗粒与容器壁的碰撞引起的,考虑到体积变化导致的碰撞次数变化,压力为体积在反比例该玻意耳定律还描述了据称是正比于粒子的速度的平方的压力。
伯努利关于气体性质和压力起源的杰出思想逐渐被人们接受,随后通过随后的原子理论的建立以及热动力学理论而非热理论的发展断断续续地进行了讨论。在过去的一年中进展甚微。但是,它在19世纪中叶开始发生巨大变化。
首先,鲁道夫·克劳迪乌斯(Rudolf Claudius)从比热的讨论中出现并表明,构成气体的粒子不一定是点粒子,而是具有内部自由度(1857年)。个从压力推断(每分子的速度秒号一百米考虑分子间的碰撞,以满足批评)比在气体中的扩散速率更大的平均自由路径引入气体的概念建立了讨论诸如粘度系数等传输系数的基础(1858年)。
然后,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clark Maxwell)每次在气体中的一个分子发生碰撞时都会改变速度,但在固定气体中,由于许多碰撞,动能在分子之间规则地分布,并且具有稳定的速度分布函数。结果,求解了函数方程以导出麦克斯韦分布(1860)。同时,获得了粘度系数的公式,并预测了其不依赖于气体密度时与常识相反的性质,但是通过实验证实了该理论的可靠性提高了。后来,我们发展了一般输运现象的理论,并表明粘度系数的温度依赖性被解释为与分子之间距离的倒数第五次方成比例的中心力(麦克斯韦模型)。利用间隙力讨论了各种运输现象(1866)。在同一篇论文中,麦克斯韦分布是通过计算分子的碰撞数得出的。在包含两种类型分子的气体中,所有分子均具有相同的平均动能,而与类型无关(能量均分定律)。
也大约在同一时间,约翰·约瑟夫·洛施密特是1865使用的数据,如从粘度的测量所获得的平均自由程,单位体积的气体分子,即所述xxx数量洛施密特常数计算。
1872年进来,玻尔兹曼是玻耳兹曼方程提交,^ h定理证明。波尔兹曼方程支配速度分布函数动力学方程(动力学方程典型的)。因此,打开了通过直接获得速度分布函数来研究气体的途径,但是玻尔兹曼方程很难作为非线性微分积分方程来处理,并且未获得40多年的具体结果。然而,在1917年,Enscogg用它提出了一种可行的确定血浆转运系数的策略,该策略由Sydney Chapman等人开发,其结果总结在Chapman&Cowling(1939)中。
最近,自1950年代以来,与核聚变研究相关的等离子体研究变得活跃起来。在等离子体中,带电粒子组的行为受与其产生的电磁场的相互作用而不是粒子之间的碰撞的支配,因此在许多情况下,它与局部热平衡相距甚远,并且使用速度分布函数的需求增加了。在讨论中,布拉索夫方程将碰撞方程为零的动力学方程与电磁场的麦克斯韦方程相结合,在其中起着主要作用。即使计算颗粒之间的碰撞,库仑力(分子间力)也是长尾巴的长距离力,因此与正常的气体分子动力学有很大差异。这些血浆动力学理论(动力学理论的血浆为)等离子体频率参考,和类似物。