Технари/физики/химики/биологи и т.д. прошу консультации

73.6 K 46 196
 


ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия Новая
Тред №203417
Цитата: Dobryak(Аулец)
Так вот, у такого аэрогеля теплопроводность может быть аж в пять-десять разов ниже, чем у воздуха.



Да...
Плохо быть тупым.
А уж таким тупым - еще хуже.

Никак не могу понять, как может вещество, имеющее в целом теплопроводность выше воздуха, находящееся пусть в как угодно разреженном состоянии, но в воздушной среде, иметь теплопроводность ниже, чем воздух.

Хотя сам факт сомнению не подлежит.

Кто сможет, объясните "на пальцах" - что препятствует передаче энергии в данном случае?
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
москвич
 
Россия
75 лет
Слушатель
Карма: +63.31
Регистрация: 05.02.2010
Сообщений: 880
Читатели: 0
Дискуссия: Тред №203417
Цитата: ЮВС от 31.03.2010 15:13:24

Кто сможет, объясните "на пальцах" - что препятствует передаче энергии в данном случае?


Граница раздела фаз "газ-тв. тело" создает доп. теплосопротивление.
В пористой среде таких границ много, что снижает  ее теплопроводность по сравнению со сплошным тв. телом.
Сотри прекрасные черты и ты увидишь: мир случаен.

  • +0.00 / 0
ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия: Тред №203417
Цитата: москвич от 31.03.2010 15:51:53
Граница раздела фаз "газ-тв. тело" создает доп. теплосопротивление.
В пористой среде таких границ много, что снижает  ее теплопроводность по сравнению со сплошным тв. телом.



А где можно посмотреть фактические величины доп. теплосопротивления границы раздела для разных пар веществ?
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия Новая
Тред №203554
Цитата: Dobryak(Аулец)
Да что ж Вы , батенька, все на холяву да на хoляву? Спросили бы НикВика....

Почитайте классичекую "Физику твердого тела" Ч.Киттеля,  а еще лучше талмуд Дж. Займан, Электроны и фононы.



1. На халяву, как известно, и уксус сладкий. А НикВик, сталбыть, не халява?
2. Ну разве это полет фантазии? МФТИ экстерном за квартал - вот это, IMHO, достойный уровень.
Вам мало было своим комбайнерским кирзачем, замаскированным под аэрогель, втоптать в грязь нежные ростки моей инженерной мысли, так еще и ехидничаете (в смысле - размазываете)...

А если серьезно - ну и что, что реальное расстояние меньше длины свободного пробега - почему это должно мешать передаче энергии? Вроде бы логично, чтобы помогало. Вот если бы больше...
Отредактировано: ЮВС - 31 мар 2010 в 23:11
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия: Тред №203554
Цитата: ЮВС от 31.03.2010 23:05:56
... А НикВик, сталбыть, не халява?

...А если серьезно - ну и что, что реальное расстояние меньше длины свободного пробега - почему это должно мешать передаче энергии? Вроде бы логично, чтобы помогало. Вот если бы больше...

"Халява - голенище сапога". Вашего. Подставляйте, сэр -  :D

Уменьшение длины свободного пробега приводит к уменьшению среднего  количества переданной энергии на акт передачи: умножьте градиент Т на эту длину.
Это аналогично объяснению слабой зависимости теплопроводности газов от плотности...


Пусть между стенками - 2 градуса, и каждую секунду они обмениваются молекулами. Поставим тонкую стенку в середине. Частота обмена та же, но обмен - для разности в 1 градус.
Есть и дополнительный механизм - вместо отскока захват с временным удержанием.
Отредактировано: НикВик - 01 апр 2010 в 14:03
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия: Тред №203554
Цитата: НикВик от 01.04.2010 09:11:56
"Халява - голенище сапога". Вашего. Подставляйте, сэр -  :D

Уменьшение длины свободного пробега приводит к уменьшению среднего  количества переданной энергии на акт передачи: умножьте градиент Т на эту длину.

Это аналогично объяснению слабой зависимости теплопроводности газов от плотности...

Есть и дополнительный механизм - вместо отскока захват с временным удержанием.



Так... посмотрим, что там за голенищем...
Опять не понял - тупой, да?
Пример: между телами два свободных пробега. Первая молекула газа медленно подлетает к горячему телу, где сталкивается с фононом (допустимое приближение?) от которого получает большой импульс, с которым летит к холодному телу. На полпути встречает отдыхающую вторую молекулу, которой добросовестно передает весь импульс, а сама остается отдыхать. Вторая молекула летит в сторону холодного тела, которому передает большой импульс, но т.к. тело тоже нагрето, в ответ получает маленький импульс, который медленно тащит в точку рандеву, где отдает его первой молекуле. Первая молекула, не торопясь, тащится к горячему телу со своим маленьким импульсом. Цикл завершен.
Теперь уменьшим расстояние в 4 раза. Что меняется? Второй молекулы нет, лишь первая получает тот же большой импульс, сама передает его холодному телу, сама же получает маленький импульс и меняет его на большой у горячего тела. Поток энергии ускорился в 4 раза. И где тут снижение теплопроводности?

А захват с временным удержанием как связан с длиной свободного пробега?
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия: Тред №203554
Цитата: ЮВС от 01.04.2010 20:11:04
Пример: между телами два свободных пробега. ...
А захват с временным удержанием как связан с длиной свободного пробега?

Это для меня слишком сложно  :(
Курьеры скачут с той же скоростью. Но перевозимый груз зависит от расстояния между станциями: чем оно меньше, тем меньше груз (энергия): этот груз пропорционален разности Т соседних станций.

Захват уменьшает частоту обменов. Часть времени курьер спит на станции, и количество ездок в год уменьшается - по сравнению с неспящими курьерами.
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия Новая
Тред №203813
Цитата: ЮВС
А это - для меня.
- Чем меньше расстояние между станциями, тем больше груза (энергии) перевезет один курьер.
- Понятно, что уменьшает. Но захват, IMHO, зависит (при прочих равных) исключительно от числа столкновений. А по-Вашему - от отношения фактического расстояния к длине свободного пробега. Эта зависимость мне и непонятна.


Расстояние между стенками, умноженное на градиент Т, даёт разность температур. Малая разность - малая дельта энергии.

Захват зависит от материала/структуры стенки и газа.  Отмытое стекло не пахнет духами, картон - не отмыть.
Никакого отношения к длине пробега среднее время удержания не имеет.
====== Пожалуй, с заватом я погорячился. Ну, будет на стенке некая концентрация молекул газа - дык в момент прихода курьера "для поспать" другой-то уже готов в путьВеселый
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия Новая
Тред №203847
Цитата: ЮВС
Иными словами, если мы в воздушный промежуток между двумя телами в 1 мм поместим серебряную фольгу 100 мкм, теплопроводность промежутка уменьшится?

Да. При условии, что  длина свободного пробега по порядку не  меньше 1 мм. Т.е. для достаточно разряжённого газа.
Отредактировано: НикВик - 01 апр 2010 в 22:39
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия: Тред №203847
Цитата: НикВик от 01.04.2010 22:32:12
Да. При условии, что  длина свободного пробега по порядку не  меньше 1 мм. Т.е. для достаточно разряжённого газа.



Все потер, возвращаемся к посту от 20:11:14 - что там неверно?
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия: Тред №203847
Теперь уменьшим расстояние в 4 раза. Что меняется?
Цитата: ЮВС от 01.04.2010 22:55:19
Все потер, возвращаемся к посту от 20:11:14 - что там неверно?


В четыре раза уменьшается разность температур. Раньше осёл вёз "разность" на 1 лямбда (там были перекладные), теперь - только на половину.
Поток тепла уменьшился в 2 раза.
Отредактировано: НикВик - 01 апр 2010 в 23:50
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия: Тред №203847
Цитата: НикВик от 01.04.2010 23:40:24
Теперь уменьшим расстояние в 4 раза. Что меняется?В четыре раза уменьшается разность температур.



Почему? Первое тело какую имело температуру, такую и имеет; равно как и второе. Мы лишь уменьшили расстояние.
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия: Тред №203847
Цитата: ЮВС от 01.04.2010 23:49:06
Почему? Первое тело какую имело температуру, такую и имеет; равно как и второе. Мы лишь уменьшили расстояние.

Хех, Вы путаете теплопроводность и поток тепла.
По условиям игры тела остаются на месте, но между ними ставят стенки. В Вашем примере - три.
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия: Тред №203847
Цитата: НикВик от 01.04.2010 23:54:17
Хех, Вы путаете теплопроводность и поток тепла.
По условиям игры тела остаются на месте, но между ними ставят стенки. В Вашем примере - три.




Пример был без стенок - так, IMHO, проще - чтобы понять связь теплопроводности с длиной свободного пробега.
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия: Тред №203847
Цитата: ЮВС от 01.04.2010 23:57:59
Пример был без стенок - так, IMHO, проще - чтобы понять связь теплопроводности с длиной свободного пробега.

Тогда лучше не пример, а формула для теплопереноса - с концентрацией, длиной, скоростью, "грузом", площадью.
Можно даже забыть, что измерений - триВеселый
Но лучше помнить: q=-1/3*n*u*l*(dt/2l)*dS*i/2k, здесь теплопроводность =1/3*l*u*n*i/2*k.
В первой формуле берётся цилиндр длиною в пробег - свободный или "межстеночный", k - пост. Больцмана.
Отредактировано: НикВик - 02 апр 2010 в 08:05
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия: Тред №203847
Цитата: НикВик от 02.04.2010 07:38:48
здесь теплопроводность =1/3*l*u*n*i/2*k.
k - пост. Больцмана.



И где здесь величина свободного пробега? Сколько я понимаю в арифметике - эта функция не предусматривает каких-либо "перегибов* в зависимости от величины любой величины.
"Физический смысл этой формулы такова", что теплопроводность прямо (а где-то и обратно) пропорциональна величинам не знаю чего - не указано.
Отредактировано: ЮВС - 02 апр 2010 в 11:06
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия: Тред №203847
Цитата: ЮВС от 02.04.2010 11:01:33
И где здесь величина свободного пробега? Сколько я понимаю в арифметике - эта функция не предусматривает каких-либо "перегибов* в зависимости от величины любой величины.
"Физический смысл этой формулы такова", что теплопроводность прямо (а где-то и обратно) пропорциональна величинам не знаю чего - не указано.

В этой формуле (не функции), 1/3*l*u*n*i/2*k "l" - величина пробега, свободного или искуственно ограниченного.
А свободный пробег, как водится, связан с концентрацией n  и "размером" молекул.
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия Новая
Тред №204017
Цитата: ЮВС
А где в интернете можно посмотреть полное описание формулы, написанной разборчиво и с указанием переменных?

Отдельно - едва ли. Проще скачать какой-нибудь учебник физики для Вузов.
Опишу переменные.
Длина пробега - l
Cредне-потолочная скорость - u
Число молекул в единице объёма (концентрация) - n
Чило степеней свободы молекулы - i, от 3 до 6
Постоянная Больцмана - k
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
ЮВС
 
69 лет
Слушатель
Карма: +9.61
Регистрация: 10.11.2008
Сообщений: 4,777
Читатели: 2
Дискуссия: Тред №204017
Цитата: НикВик от 02.04.2010 15:00:31
Отдельно - едва ли. Проще скачать какой-нибудь учебник физики для Вузов.
Опишу переменные.
Длина пробега - l
Cредне-потолочная скорость - u
Число молекул в единице объёма (концентрация) - n
Чило степеней свободы молекулы - i, от 3 до 6
Постоянная Больцмана - k



Сложно это - учебник для ВУЗов, если и школьную программу подзабыл основательно.
Однако, поковырявшись в сети, приобрел устойчивое мнение, что длина пробега не есть нечто базовое в определении физических характеристик газа. И если, например, от диаметра молекулы, молекулярной массы, и характеристик окружающей среды (температура, давление...) мы обойтись не сможем, то выразить теплопроводность газа через величины, никак не связанные со свободным пробегом, будет, ПМСМ, не так уж сложно.
Ну не вижу я логики в этой формуле.
Отредактировано: ЮВС - 03 апр 2010 в 21:19
Счастье - это когда тебя все понимают, а сделать ничего не могут!

  • +0.00 / 0
Сообщение № 590546
НикВик
 
Слушатель
Карма: -2.18
Регистрация: 24.09.2009
Сообщений: 1,735
Читатели: 0
Дискуссия: Тред №204017
Цитата: ЮВС от 03.04.2010 21:16:06
... приобрел устойчивое мнение, что длина пробега не есть нечто базовое в определении физических характеристик газа. И если, например, от диаметра молекулы, молекулярной массы, и характеристик окружающей среды (температура, давление...) мы обойтись не сможем, то выразить теплопроводность газа через величины, никак не связанные со свободным пробегом, будет, ПМСМ, не так уж сложно.
Ну не вижу я логики в этой формуле.

Без множителя "длина пробега" не обойтись, если хотите понять причину уменьшения теплопроводности при создании "препятствий" полёту молекул. Да и считается она, в "свободном" варианте, через плотность газа, молярную массу и диаметр молекул, мгновенно: на каждый шарик приходится свой цилиндр  :D
Колокол Гаусса не устоял против пилы Чурова...

  • +0.00 / 0
Сейчас на ветке: 2, Модераторов: 0, Пользователей: 0, Гостей: 0, Ботов: 2
×

Подписка на ветку
В избранном у 0 пользователей

Календарь
<ПредСлед>
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930