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JVS_2_25 粘性による抗力　F = 入射頻度　×　平均接線運動量 自由分子粘性係数 JVS_2_25 22℃空気 JVS_2_26 分子条件下での熱伝導 穴から飛び出てくる分子の平均エネルギー 速い分子ほど沢山飛び出てくる！ 平均運動エネルギー JVS_2_27 単原子分子 の場合 分子の内部自由度を考慮すると，分子1個が輸送するエネルギーは JVS_2_28 n1, n2 は，平板から他方に向かう分子のみの密度 入射頻度の平衡が成り立つので， 平均温度を次のように定義する。 JVS_2_29 自由分子熱伝導率 ここまでは，熱的適応係数を１として考えた。 より，一般的には，壁面１，２での熱的適応係数を導入し， JVS_2_30 真空計としての利用 「熱伝導真空計」 JVS_2_31 平板間距離と熱伝導率の圧力依存性 Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ　方程式 Lenard-Jones potential (51.6) (52.1) (52.2) Lenard-Jones potential Sutherland の経験式 JVS_2_1 連続体 希薄気体の輸送現象 熱伝導，粘性，拡散などの気体中の輸送現象 圧力計測（熱伝導真空計、粘性真空計） 自由分子流、真空ポンプ JVS_2_2 【粘性】 平板２に働く抗力（粘性力）： Couette flow 粘性真空計 Spinning Rotor Gauge Quartz Crystal Gauge 面積： 入射分子の与える 運動量： 回転軸周りのトルクは ＝角運動量変化 粘性抗力 JVS_2_3 【熱伝導】 平板間を伝わる熱量 JVS_2_3 【拡散】 分子数密度の流れ JVS_2_4 真空計 真空ポンプ 希薄気体の流れ JVS_2_5 輸送係数の初等理論（平均自由行程） 平均自由行程だけ離れた場所の物理量が移送される！ ボルツマン方程式の近似解法との比較 定性的、定量性に乏しい 次元解析（物理量の関係を記述） 平均自由行程の役割を示す 自由分子流での輸送現象の記述に接続 JVS_2_6 微小体積内で単位時間に散乱される分子数は １分子が単位時間に散乱される回数　×　体積内分子数 JVS_2_6 微小体積内で単位時間に散乱される分子数は １分子が単位時間に散乱される回数　×　体積内分子数 JVS_2_6 微小体積内で単位時間に散乱される分子数は １分子が単位時間に散乱される回数　×　体積内分子数 JVS_2_7 （q，f）方向のλだけ離れた地点で散乱されてから　ｄSに入射する分子数を求める 散乱された分子数は ｄSに入射する割合 ｒだけ移動する途中で散乱されない割合 JVS_2_8 ｄSに入射する全ての分子がもたらす正味の物理量は， （拡散以外では） JVS_2_9 粘性の場合 局所的な流速　u(z) 厳密に計算すると，数定数が若干変化する。 JVS_2_10 熱伝導の場合 局所的な温度　T(z) 厳密に計算すると， 単原子分子 JVS_2_11 より一般的な表式として，次のEuckenの式が知られている。 オイケン γは比熱比（定積比熱に対する定圧比熱の比） γ＝１．６７　（単原子分子） 　＝１．４０　（2原子分子） 　＝１．３３　（多原子分子） ｆ　は，分子の自由度 JVS_2_12 並進運動 回転 振動 2原子分子 A=2 f = 3A=6 H2の場合には室温では振動は励起されない γ= 7/5 = 1.40 JVS_2_13 CO2 H2O 凍結 凍結 f = 3A = 9 JVS_2_14 拡散の場合 より厳密に計算すると 自己拡散係数 JVS_2_15 表2-3　標準状態における粘性係数，熱伝導率 JVS_2_16 【輸送係数の圧力依存性】 平均自由行程：圧力に反比例 密度：　　　　　　圧力に比例 粘性係数，熱伝導率には，λと　n の積が含まれる。 平均自由行程が容器の寸法より短い範囲では圧力依存性は，ない JVS_2_17 輸送係数の温度依存性 低温 高温 分子速度の温度依存性　+　衝突断面積の温度変化 （Sutherlandの式） 木原太郎、分子間力（岩波全書） JVS_2_18 水と空気の粘性係数 JVS_2_19 2.2 圧力の低い領域での輸送現象 　平均自由行程と壁面 壁面 壁面に入射する分子の平均衝突距離 JVS_2_20 JVS_2_21 壁面極近傍でも流速は０にならない 流速 JVS_2_22 熱伝導においても同様の現象が生じる JVS_2_23 表面での分子散乱過程に起因する壁面効果 運動量適応係数：　f* = 0 鏡面散乱 　　　　　　　　　　　　f* = 1 完全拡散反射 熱的適応係数 α= 0 エネルギー交換なし α= 1 完全に壁面温度になっ