本文从气体近平衡态的三个运输过程的宏观规律出发,通过建立无引力弹性刚球模型,用统计物理方法揭示运输规律的微观本质,并探究其线性不可逆过程和远离平衡态的非平衡过程的运动规律,阐明了气体内的运输过程,有助于读者对宏观过程不可逆性的本质及其作用的认识。

4气体分子运输规律的微观本质

4．1 气体粘滞现象的微观解释

气体的粘滞现象是由于气体内大量分子无规则运动输运定向动量的结果。 η公式的推导：

（1）计算dt内，通过ds的分子数 统计假设

1

沿各方向运动的分子数相等，±x，±y，±z，单一方向为6；

每个分子以平均速率V运动；

假设气体各处密度和温度均匀。（单一输运过程） dt内,通过ds的分子对数为

1

dN= nVdsdt

6

（2）交换一对分子输运净定向动量 假设:

一次碰撞同化；

A,B两侧分子距离ds的平均距离为 。 交换一对分子沿z轴输运的净定向动量为：

dk mUZ

0 mUZ

0

dU

其中因很小，两层间的各层速度梯度看作为 ，则

dZ Z0

dk mUZ

UZ

dU 2

dZ Z0

0 0 因此

dK dk dN

1dV

nVdsdt -2m()Z0 6dZ

1dV1dV

=-mnV ()dsdt=-pV ()Z0dsdt

3dZ3dZ