輸送現象

氣體的輸送現象（英語：transport phenomena）表示一類氣體由非平衡態轉為平衡態的過程，主要有以下幾類^[1]^[2] ：

動量高的分子與動量低的分子之間混合時，所產生的與黏性有關的分子運動過程；
能量高的分子與能量低的分子之間混合時，所產生的與熱傳導有關的分子運動過程；
系統中的分子由於分子數密度的差異，產生的擴散現象。

概述

處於非平衡態的熱力學系統依據其偏離平衡態的程度一般可以分為近平衡態和遠平衡態。一個處於近平衡態的物體，如果不受外界影響，即如果此物體系是孤立的話，經過充分長的時間，它的狀態最終將達到平衡。例如，一個溫度不均勻的物體，通過熱量由溫度較高的部分傳到溫度較低的部分，而使溫度趨於一致來實現從非平衡達到平衡。這種過程就是熱傳導。一個宏觀相對速度不均勻的物體，通過動量由高速區向低速區傳輸，而使宏觀運動的差別消失來實現從非平衡態達到平衡。這就是物體的粘滯性。一個密度分布不均勻的物體，通過質量由密度高的地方向密度低的地方傳輸，而使密度趨向均勻從而實現從非平衡到平衡。這就是擴散過程。以上三種過程是典型的宏觀不可逆過程，通稱輸運過程。熱傳導是能量輸運過程，粘滯性是動量輸運過程，擴散是物質輸運過程。它們滿足相應的經驗定律，如熱傳導中的傅立葉定律、粘滯現象中的牛頓定律、擴散中的菲克定律。^[3]

動量輸送

質量輸送

能量輸送

參考文獻

^ 秦允豪. 《热学》. 高等教育出版社. : 52. ISBN 978-7-04-013790-3.
^ 秦允豪. 《热学》. 高等教育出版社. : 106. ISBN 978-7-04-013790-3.
^ 胡承正. 热力学与统计物理学. 北京東黃城根北街16號: 科學出版社. 2009: 196. ISBN 978-7-03-024604-2.

參見

[1] 秦允豪. 《热学》. 高等教育出版社. : 52. ISBN 978-7-04-013790-3.

[2] 秦允豪. 《热学》. 高等教育出版社. : 106. ISBN 978-7-04-013790-3.

[3] 胡承正. 热力学与统计物理学. 北京東黃城根北街16號: 科學出版社. 2009: 196. ISBN 978-7-03-024604-2.

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