Жданов В.М. Явления переноса в газах и плазме

Учебное пособие. — М.: МИФИ, 2008. — 240 с.Учебное пособие посвящено рассмотрению явлений переноса (диффузии, вязкости, теплопроводности, электропроводности и связанных с ними перекрестных явлений) в газах и плазме. Теория неравновесных явлений излагается на основе единого подхода, в котором наряду с элементарной кинетической теорией, основанной на концепции средней длины свободного пробега частиц, широко используется метод баланса импульса, вместе обеспечивающие необходимое качественное описание всех явлений переноса. При этом в полной мере учитываются детали реального взаимодействия частиц (в том числе кулоновского) с использованием соответствующих эффективных сечений столкновений. Приводятся известные результаты строгой кинетической теории явлений переноса, позволяющие в большинстве случаев лишь скорректировать численные множители в выражениях для коэффициентов переноса, полученных на основе более простых подходов.
Книга может оказаться полезной для будущих инженеров- физиков в качестве введения в физику неравновесных явлений в газах и плазме. Она может рассматриваться также как дополнительное учебное пособие для студентов младших курсов, изучающих молекулярную физику в рамках стандартного курса общей физики.Предисловие
Идеальный газ
Идеальность газа
Средняя длина свободного пробега молекул
Газовые законы
Поправки на неидеальность газа
Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул
Равновесное распределение молекул газа по скоростям
Частота столкновений молекул со стенкой
Распределение Больцмана
Равновесное распределение по скоростям и внутренним состояниям молекул
Теплоемкость идеальных газов
Газовая смесь
Локально-равновесные распределения
Установление равновесия в газе с внутренними степенями свободы молекул
Распространение звука в газе
Плазма
Методы получения плазмы
Параметры космической плазмы
Идеальный газ и идеальная плазма
Квазинейтральность плазмы
Длина Дебая и плазменная частота
Экранирование поля заряженной частицы в плазме
Еще раз о критерии неидеальности плазмы
Плазменные колебания и плазменные волны
Ионизационное равновесие в плазме. Формула Саха
Феноменологические уравнения переноса
Потоки величин
Уравнения сохранения для простого газа
Внутреннее трение и теплопроводность
Уравнения сохранения в газовой смеси
Диффузия в газовой смеси
Тепловой поток в газовой смеси
Столкновения частиц в газе и плазме
Динамика упругого парного столкновения частиц
Сечения рассеяния и эффективные сечения столкновений частиц
Динамическая задача рассеяния для упругого столкновения частиц
Столкновения нейтральных частиц
Ион-атомные столкновения
Кулоновские взаимодействия заряженных частиц
Электрон-нейтральные столкновения
Среднее число столкновений частиц в газе
Частота столкновений частиц и средняя длина свободного пробега
Средняя передача импульса при столкновениях частиц разного сорта
Омега- интегралы кинетической теории
Элементарная кинетическая теория явлений переноса. Вязкость, теплопроводность и самодиффузия в газе
Метод средней длины свободного пробега
Вязкость простого газа
Теплопроводность простого газа
Самодиффузия
Сравнение с результатами строгой кинетической теории явлений переноса
Теплопроводность многоатомных газов. Фактор Эйкена
Вязкость и теплопроводность газовых смесей
Диффузионные явления в газовых смесях
Метод баланса импульса. Сила диффузионного трения
Концентрационная диффузия
Уравнение движения для отдельного компонента смеси. Бародиффузия
Термодиффузия в газовой смеси
Уравнения переноса в плазме
Общие уравнения переноса для многокомпонентной плазмы
Эффективные частоты столкновений частиц в плазме
Обобщенный закон Ома
Диффузия в слабо ионизованном газе
Коэффициенты переноса в частично ионизованной плазме
Электропроводность частично ионизованного газа
Теплопроводность плазмы
«Термосила» и термодиффузия в плазме
Вязкость плазмы
Влияние магнитного поля на коэффициенты переноса
Приложения 1-4
Интегралы от распределения Максвелла
Таблицы Омега-интегралов
Средняя передача импульса и энергии при столкновениях частиц в неизотермической плазме
Вычисление «термосилы»
Список используемой литературы