Расширение вязкого газа

[Degen1103]

Никогда не понимал опыт Гей-Люссака. Почему изотерма, с какой стати изотерма-то вылезла?!

[realeugene]

Видимо, подразумевается, что коэффициент Джоуля-Томсона для идеального газа нулевой. Изотерма ни при чём, так как процесс существенно необратим.

[Degen1103]

Вот и Джетер указывает на необратимость истечения газа и обратимость потока фотонов. Отсюда, кстати, вроде бы выходит, что мой расчёт давления - неверный, поскольку оно одинаково для изотропного и направленного излучения. Этого тоже понять не могу: тяга солнечного паруса явно зависит от угла освещения!

[DimaM]

Munin в сообщении #1149619 писал(а):

А если пробоина от астероида, то в неё дует ветер, локально т.-д. равновесный, и в нём локально происходит адиабата.

А если целиком стенку убрать, то опять ближе к изотерме.

Degen1103 в сообщении #1149653 писал(а):

Отсюда, кстати, вроде бы выходит, что мой расчёт давления - неверный, поскольку оно одинаково для изотропного и направленного излучения. Этого тоже понять не могу: тяга солнечного паруса явно зависит от угла освещения!

Так у паруса при изменение угла как минимум меняется площадь сечения. А в случае направленного излучения еще и изменяется передаваемый импульс.

[Degen1103]

Да, с парусом отдельно разбираться надо. Нужна ли там селективность и какая

Про изотерму: т.е. при взрыве газ расширяется "изотермически"? О какой температуре вообще речь идёт - статической или торможения? Всегда был уверен, что при истечении в вакуум газ расширяется по адиабате и в пределе, когда вся внутренняя энергия переходит в кинетическую, достигает максимальной скорости... Разве нет?... А на изотерме температура торможения возрастать должна... как, почему, откуда?!

[DimaM]

Degen1103 в сообщении #1149754 писал(а):

Про изотерму: т.е. при взрыве газ расширяется "изотермически"?

Нет, разумеется.

[Degen1103]

Тогда поясните, пжл, если не затруднит...

[DimaM]

Degen1103 в сообщении #1149758 писал(а):

Тогда поясните, пжл, если не затруднит...

Классический пример.
Цилиндр наполовину заполнен газом, во второй половине вакуум. Убираем перегородку - газ расширяется на весь цилиндр, температура при этом не изменяется (потому что не совершается работы).

[Munin]

DimaM в сообщении #1149746 писал(а):

А если целиком стенку убрать, то опять ближе к изотерме.

Смотря с какой скоростью её убрать, какой объём газа внутри. Например, если в пустоту расширяется шар газа, изначально однородный, диаметр которого намного больше длины свободного пробега, то его первые внешние слои, конечно, успеют улететь "по изотерме", но основная масса будет ощущать внешние слои как постепенно расширяющиеся стенки. Задача, имхо, весьма сложная и нерешённая.

DimaM в сообщении #1149761 писал(а):

Классический пример.
Цилиндр наполовину заполнен газом, во второй половине вакуум. Убираем перегородку - газ расширяется на весь цилиндр, температура при этом не изменяется (потому что не совершается работы).

См. выше.

[Degen1103]

А, в этом смысле "изотермически" Понятно, что имели ввиду Гей с Люссаком, спасибо. Хотя процесс необратимый и нестационарный, конечное состояние отвечает закону сохранения энергии, какие бы там скачки ни скакали... Так или снова ерунду написал?

[DimaM]

Munin в сообщении #1149764 писал(а):

Например, если в пустоту расширяется шар газа, изначально однородный, диаметр которого намного больше длины свободного пробега, то его первые внешние слои, конечно, успеют улететь "по изотерме", но основная масса будет ощущать внешние слои как постепенно расширяющиеся стенки. Задача, имхо, весьма сложная и нерешённая.

Сдается мне, что будет еще интереснее. Во-первых, по шару будут гулять волны. Во-вторых, внешние слои разгонятся до сверхзвука, после чего влияние внутрь распространяться перестанет.

-- 07.09.2016, 14:29 --

Degen1103 в сообщении #1149765 писал(а):

Понятно, что имели ввиду Гей с Люссаком, спасибо.

(Оффтоп)

Гей-Люссак - он не как Бойль-Мариотт. И даже не как Слава КПСС

[Degen1103]

Munin в сообщении #1149764 писал(а):

DimaM в сообщении #1149746 писал(а):

А если целиком стенку убрать, то опять ближе к изотерме.

Задача, имхо, весьма сложная и нерешённая.

Крайко, насколько понимаю, как раз ею занимался, но занесло в космологию.

[Munin]

DimaM в сообщении #1149768 писал(а):

Во-первых, по шару будут гулять волны.

Разумеется.

DimaM в сообщении #1149768 писал(а):

Во-вторых, внешние слои разгонятся до сверхзвука, после чего влияние внутрь распространяться перестанет.

Я даже скажу, что граница между дозвуком и сверхзвуком пойдёт внутрь шара, пока не сойдётся в центре.

И задача с цилиндром по сути такая же: только там 1D, и есть дальняя стенка, которая ещё добавит к происходящему много интересного.

[Xey]

DimaM в сообщении #1149761 писал(а):

Убираем перегородку - газ расширяется на весь цилиндр, температура при этом не изменяется (потому что не совершается работы).

Часть газа разгонит другую часть , которая ударит по стенке и остановится. И что, стенка не нагреется?

[Degen1103]

Очевидно, стенка адиабатическая, а газ - идеальный. Не оставляет смутное ощущение, что из Гей-Люссака этого ударная адиабата вылезает. Но м.б. и мерещится.