EngineeringGazların Kinetik TeorisiUniversity
IBUndergraduate

Gazların Termal İletkenliği Calculator

Bu denklem, kinetik teori parametrelerine dayanan ideal bir gazın termal iletkenliğinin mikroskobik bir tahminini sağlar.

Use the free calculatorCheck the variablesOpen the advanced solver
Open Advanced Calculator
This is the free calculator preview. Advanced walkthroughs stay in the app.
Result
Ready
Thermal Conductivity

Formula first

Overview

Formül, termal iletkenliği , parçacıkların sayı yoğunluğu , ortalama moleküler hız , ortalama serbest yol ve Boltzmann sabiti ile ilişkilendirir. Kinetik teori modelinde, termal enerji taşınmasının moleküler çarpışmaların sıklığı ve mesafesi tarafından yönetildiğini gösterir. Bu basitleştirilmiş model, parçacıkların sert küreler gibi davrandığı seyreltik bir gazı varsayar.

Symbols

Variables

= Thermal Conductivity, n = Number Density, = Mean Molecular Speed, = Mean Free Path, = Boltzmann Constant

Thermal Conductivity
Number Density
Mean Molecular Speed
m/s
Mean Free Path
Boltzmann Constant
J/K

Apply it well

When To Use

When to use: Bu denklemi, kinetik teori varsayımlarının geçerli olduğu seyreltik, monatomik ideal gazların termal iletkenliğini tahmin etmek için kullanın.

Why it matters: Çarpışma sıklığı ve ortalama serbest yol gibi mikroskobik moleküler özelliklerin makroskopik taşıma fenomenlerini nasıl belirlediğini anlamak için temel bir fiziksel temel sağlar.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Boltzmann sabitini termal iletkenlik sembolü ile karıştırmak.
  • Sayı yoğunluğu birimlerini metreküp başına parçacığa dönüştürmeyi unutmak.
  • Ortalama serbest yol yaklaşımının geçersiz olduğu yoğun gazlara veya sıvılara formülü uygulamak.

One free problem

Practice Problem

2.5e25 m^-3 sayı yoğunluğuna, 450 m/s ortalama moleküler hıza ve 1.0e-7 m ortalama serbest yola sahip bir gazın termal iletkenliğini hesaplayın. ( = 1.38e-23 J/K kullanın)

Hint: Dört değeri çarpın ve 2'ye bölün.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

References

Sources

  1. Reif, F. (1965). Fundamentals of Statistical and Thermal Physics. McGraw-Hill.
  2. Chapman, S., & Cowling, T. G. (1970). The Mathematical Theory of Non-Uniform Gases. Cambridge University Press.
  3. Kinetic Theory of Gases
  4. NIST CODATA Recommended Values
  5. IUPAC Gold Book
  6. Wikipedia: Thermal conductivity
  7. Wikipedia: Kinetic theory of gases
  8. Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentals of Physics.