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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 材料的孔径小于气体分子的平均自由程时为什么会降低气相的导热？
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hellochuan

银虫 (小有名气)

[求助] 材料的孔径小于气体分子的平均自由程时为什么会降低气相的导热？

本人是搞材料的，当隔热材料内部的孔径小于气体分子的自由程时，会限制气相的导热。

           物理只学过大学物理，所以基础不好。在这里和大家交流下，气体分子的平均自由程是两次碰撞间分子所走过的路程。

             所以请教下，当隔热材料内部的孔径小于气体分子的自由程时，是不是可以理解为基本上就不发生气体分子的碰撞了。所以就限制了气相的导热。

         但是，气体分子与材料孔的内壁碰撞怎么考虑？

          这个一直想不通，不知道发这里合适不，不然版主就帮忙给移了吧。
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1楼 2011-12-23 21:17:35
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liccry

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
平均自由程=mfp
当材料孔径<气体mfp时，因为碰撞几率过大，则认为气体很难通过扩散进入材料的通孔。
因此气相传热会降低，此时主要看材料本身的传热能力。
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2楼2011-12-23 21:31:33
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hellochuan

银虫 (小有名气)
引用回帖:
楼: Originally posted by liccry at 2011-12-23 21:31:33:
平均自由程=mfp
当材料孔径<气体mfp时，因为碰撞几率过大，则认为气体很难通过扩散进入材料的通孔。
因此气相传热会降低，此时主要看材料本身的传热能力。

也就是材料的孔内不含气体，是这样理解？
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3楼2011-12-23 21:38:29
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hellochuan

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by liccry at 2011-12-23 21:31:33:
平均自由程=mfp
当材料孔径<气体mfp时，因为碰撞几率过大，则认为气体很难通过扩散进入材料的通孔。
因此气相传热会降低，此时主要看材料本身的传热能力。

孔内没有气体，是这个意思？
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4楼2011-12-23 21:40:52
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liccry

银虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by hellochuan at 2011-12-23 21:38:29:
也就是材料的孔内不含气体，是这样理解？

不是的
建议你理解一下平均自由程的定义
概念上讲是所有分子碰撞距离的平均值，那么当然有极大值和极小值，所以你所提问题的预设条件，实际上说的是概率问题。
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5楼2011-12-23 21:50:50
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hellochuan

银虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by liccry at 2011-12-23 21:50:50:
不是的
建议你理解一下平均自由程的定义
概念上讲是所有分子碰撞距离的平均值，那么当然有极大值和极小值，所以你所提问题的预设条件，实际上说的是概率问题。

越来越糊涂了，大概就是气相导热可以忽略。还是想问气体分子和孔内壁的碰撞，这个怎么理解。
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6楼2011-12-23 21:56:46
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gaojunhn

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
hellochuan(金币+1): ★★★很有帮助 好吧，气体分子和材料内壁的碰撞是另外一回事，另外考虑。 2011-12-24 20:52:04
这个应该挺好理解的吧  分子平均自由程都比孔径大了   那么在孔径内就可以看成分子是不碰撞的  而传热是通过分子碰撞实现的  自然传热就降低了     而气体与材料之间的碰撞只影响气体与材料之间的传热  不会影响到气体内的传热   但会影响气体与材料之间的传热
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7楼2011-12-24 09:44:53
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