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输运系数

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输运系数)代表一个物理系统对偏离平衡的扰动的响应强度。因此,输运系数也描述了系统回到熱力學平衡的速度。

输运系数出现在输运定律中[1]

其中:

:任意物理量的通量密度
:物理量的输运系数
:与相关的驱动力,通常表示为某一标量的梯度

输运系数可以用格林久保关系英语Green–Kubo relations描述:

其中为一个可观测量,表示系综平均(ensemble average),点号表示对的时间导数。[2]并且有

对于时间大于可观测量涨落的相关时间的情况,输运系数也可由广义爱因斯坦关系描述[2]

在一般情况下,输运系数可以是张量形式。

示例

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  • 扩散系数,见菲克第一定律以获得相应的输运定律。[1]
  • 熱導率,见傅里叶定律以获得相应的输运定律。[1]
  • 剪切黏度,为
其中应力张量,相应的输运定律见牛顿流体[1]

高阶输运系数

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当存在大梯度时,输运方程通常需要扩展以包含更高阶项(以及相应的高阶输运系数)。[3]

参见

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文献

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  • Plawsky, Joel L., 1957-. Transport phenomena fundamentals Third edition. ISBN 9781466555358. 

参考

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Plawsky, Joel L., 1957-. Transport phenomena fundamentals Third edition. ISBN 9781466555358. 
  2. ^ 2.0 2.1 Water in Biology, Chemistry, and Physics: Experimental Overviews and Computational Methodologies, G. Wilse Robinson, ISBN 978-981-02-2451-6, S. 80, Google Books
  3. ^ Kockmann, N. (2007). Transport Phenomena in Micro Process Engineering. Deutschland: Springer Berlin Heidelberg. Seiten 71,72 Google Books