I. Теоретическое введение. Сущность явлений переноса (диффузии, теплопроводности и внутреннего трения) состоит, в том, что вследствие хаотического движения большого количества молекул

Сущность явлений переноса (диффузии, теплопроводности и внутреннего трения) состоит, в том, что вследствие хаотического движения большого количества молекул через единицу площади соответственно переносится масса вещества, кинетическая энергия, импульс тела. Для возникновения явлений переноса (диффузии, теплопроводности, внутреннего трения) необходимо наличие градиента переносимой величины. Масса вещества dM, переносимая в результате диффузии (или самодиффузии) за время dt через сечение потока dS, равна:

(1)

где — градиент плотности; D —коэффициент диффузии.

Из формулы (1) следует, что

(2)

Коэффициент диффузии численно равен массе вещества, перенесенной через единицу площади, за единицу времени при градиенте плотности, равном единице. Процесс переноса кинетической энергии, при наличии разности температур соседних слоев, называется теплопроводностью. Количество энергии dQ, перенесенной в процессе теплопроводности через площадь dS за время dt при температурном градиенте , равно:

(3)

Отсюда коэффициент теплопроводности равен:

(4)

dl dS     Рис. 1

Коэффициент теплопроводности численно равен количеству энергии, перенесенной через единицу площади за единицу времени при температурном градиенте, равном единице. Процесс переноса импульса при наличии разности скоростей соседних слоев называется внутренним трением.

Импульс , перенесенный через площадь за время при градиенте скорости , равен:

(5)

Из равенства (5) следует, что коэффициент трения равен:

(6)

Коэффициент внутреннего трения численно равен силе трения, действующей на единицу площади при градиенте скорости, равном единице.