ფიზიკა – გადატანითი მოვლენები

დიფუზია

თუ ლოკალურ მოცულობაში განაწილებულია სხვა აირის მინარევი(ან გაზრდილია მოცემული აირის კონცენტრაცია), მოლეკულების ქაოტური მოძრაობა ცდილობს გაათანაბროს აირების კონცენტრაცია. აირის მოლეკულების კონცენტრაციის გათანაბრების პროცესს დიფუზია ეწოდება. დაკვირვებები აჩვენებს, რომ კონცენტრაციის ცვლილების გასწვრივ მიმართული ღერძის პერპენდიკულარულ  ფართში  დროის განმავლობაში დიფუზიის პროცესში გადაიტანება ΔM მასა, რომელიც პროპორციულია  კონცენტრაციის გრადიენტის,  ფართობისა და  დროის

(13.1)

ეს გამოსახულება წარმოადგენს ფიკის კანონს. D-ს ეწოდება დიფუზიის კოეფიციენტი. მინუს ნიშანი ნიშნავს, რომ მასა გადაიტანება კონცენტრაციის კლების მიმართულებით. მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის მიხედვით

ამდენად, დიფუზიის კოეფიციენტი განისაზღვრება მოლეკულების  თვასუფალი გარბენის საშუალო სიგრძით და v_{საშ არით} საშუალო არითმეტიკული სიჩქარით.

სითბოგამტარობა

აირის სხვადასხვა ნაწილებში ტემპერატურების განსხვავების შემთხვევაში იმ მოლეკულებს, რომლებიც იმყოფებიან უფრო თბილ უბნებში, საშუალოდ აქვთ უფრო მეტი კინეტიკური ენერგია, ვიდრე მოლეკულებს უფრო ცივ უბნებში. და აქ მოლეკულურ მოძრაობას თან ახლავს აირის უფრო ცივი უბნებისკენ ენერგიის ჯამური გადატანა, რის შედეგადაც ხდება ტემპერატურების გათანაბრება. ამ პროცესს ეწოდება სითბოგამტარობა. სთბოგამტარობის მოვლენა არის  სითბოს გადატანა  ტემპერატურის მქონე აირის ცხელი ფენიდან უფრო ცივ,  ტემპერატურის მქონე ფენაში. სითბოგამტარობის კანონი ჩამოაყალიბა ფურიემ: სითბო  , რომელიც  დროში გადაიტანება  ფართობში პროპორციულია   ტემპერატურის გრადიენტის,  ფართობისა და  დროის:

(13.2)

სადაც χ – სითბოგამტარობის კოეფიციენტია.
მოლეკულურ-კინეტიკური თეორია იძლევა
 
 – კუთრი სითბოტევადობაა.

შინაგანი ხახუნი

თუ ორი ურთიერშემხები ფენა მოძრაობს განსხვავებული სიჩქარეებით, შეიძლება მოხდეს აირის ფენების სიჩქარეების გათანაბრება. საშუალოდ ასეთი ფენების მოლეკულების იმპულსები განსხვავებულია – უფრო სწრაფი ფენების მოლეკულებს აქვთ უფრო მეტი იმპულსის მნიშვნელობები. სწრაფი შრიდან მოლეუკულების უფრო ნელ შრეში გადასვლას თან ახლავს მოწესრიგებული მოძრაობის იმპულსის გადატანა. საპირისპირო ეფექტს იძლევა უფრო ნელი შრიდან მოლეკულების გადასვლა უფრო სწრაფ შრეში. ჯამური ეფექტი არის სიჩქარეების გათანაბრება. ამ ეფექტს ეწოდება შინაგანი ხახუნი. ამასთან, ნიუტონის მიერ ჩამოყალიბებული კანონი ამბობს: სიბლანტის ძალა F პროპორციულია  სიჩქარის გრადიენტის და მოხახუნე ზედაპირების S ფართობის:

(13.3)

η – შინაგანი ხახუნის კოეფიციენტია (დინამიური სიბლანტე). მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის მიხედვით