§ 49. СВЯЗЬ МЕЖДУ КОЭФФИЦИЕНТАМИ ПЕРЕНОСА

Ранее отмечалось, что существует более строгая статистическая теория явлений переноса в разреженных газах. В случае одноатомного газа эта теория приводит к следующему значению отношения коэффициентов теплопроводности и вязкости:

где Для одноатомных газов удельная теплоемкость при постоянном давлении согласно (37.9) равна: Используя это выражение, перепишем (49.1): Приведем результаты теории переноса, основанной на использовании понятия средней длины свободного пробега в газах, для вязкости (47.7) и теплопроводности (48.9):

Из написанных соотношений следует:

что совпадает с результатами строгой теории, развитой для одноатомных газов.

Соотношение (49.3) легко поддается экспериментальной проверке. В таблице IX приведены результаты вычислений левой части, (49.3) по опытным значениям теплопроводности теплоемкости вязкости для некоторых одноатомных, двухатомных и многоатомных газов.

Таблица IX (см. скан) Отношение для некоторых газов и паров

Как видно из данных последней таблицы, соотношение (49.3) для одноатомных газов (гелий, неон) достаточно хорошо подтверждается экспериментом. Для газов с более сложными молекулами наблюдается расхождение между результатами теории и эксперимента, при этом расхождение увеличивается с усложнением структуры молекул: для двухатомных газов (азота, кислорода) имеется сравнительно небольшое расхождение, для гексана — значительное.

Экспериментальные данные показывают, что рассмотренная теория явлений переноса нуждается для многоатомных газов в уточнениях. Эти уточнения связаны в первую очередь с учетом неравновесности распределения энергии по степеням свободы многоатомных молекул при наличии градиентов температур в среде. Полностью эта проблема пока не решена.