Колебательная релаксация - молекула
Cтраница 2
 |
Установка для измерения гетерогенной колебательной релаксации. [16] |
Колебательно-возбужденные молекулы азота, образующиеся в микроволновом разряде, проходили через предкатализатор - слой ТЮ2, который эффективно очищает азот от атомов и электронно-возбужденных молекул азота. Колебательно-возбужденные молекулы азота далее проходили через реактор, состоящий из трубок разной длины, стенки которого покрыты изучаемым катализатором. Аналогичным образом была изучена гетерогенная колебательная релаксация молекул возбужденного дейтерия. [17]
 |
Равновесный ( А - С и неравновесный ( А - В - С переходы реагирующей системы. [18] |
Рассмотрим ситуацию, когда реагирующие компоненты обладают внутренними степенями свободы. Таким системам в общем случае может быть приписана единая температура. При наличии максвелловского и больцма-новского распределений ( но без требования равенства температур) система описывается двумя температурами: Гп и Гк. Например, при ударной волне в инертном газе с малой примесью двухатомных молекул наблюдается колебательная релаксация молекул примеси к новой температуре. [19]
В разряде молекулярного газа практически всегда преобладают молекулярные ионы, эффективно нейтрализующиеся в объеме в результате диссоциативной рекомбинации. Подавляющая часть энергии, вводимой в разряд, расходуется на возбуждение молекулярных колебаний. К-рой является необходимым условием К. Переход от стеночного механизма дезактивации колебательно возбужденных молекул к объемному происходит при превышении определенного значения давления газа. Резкий, лавинообразный характер такого перехода обусловлен резкой температурной зависимостью скорости колебательной релаксации молекул. [20]
Время установления полного термодинамического равновесия во фронте ВУВ, а, следовательно, и ширина фронта, определяются наиболее медленным из релаксационных процессов. Если тт - наибольшее время релаксации, а и и р - скорость движения газа за фронтом ( относительно фронта) и его плотность, то ширина фронта Ах - uirm D - ( p / p) ( П - ио) тт, где D - скорость движения передней границы фронта ВУВ; ро - начальная плотность газа, UQ - массовая скорость перед фронтом ВУВ. Отметим, что те процессы, которые при некоторой амплитуде волны были медленными и определяли ширину фронта, при большой интенсивности могут становиться быстрыми, а ширину фронта будут определять другие процессы. При температурах порядка 2000 К для диссоциации достаточно небольшого числа соударений молекул, и ширина фронта определяется скоростью первой ионизации. Благодаря различию во временах релаксации для возбуждения различных степеней свободы, каждый из релаксационных процессов можно изучать отдельно, выделяя его из остальных и предполагая, что в легко возбуждаемых степенях свободы равновесие существует в каждый момент времени, а более медленные релаксационные процессы вообще отсутствуют на протяжении рассматриваемых времен. Наиболее медленные процессы установления равновесия связаны с диссоциацией молекул на атомы, с ионизацией атомов и молекул и с электронным возбуждением. В смесях газов, а также в чистых газах при достаточно высоких температурах, различные процессы релаксации начинают перекрываться. Например, в воздухе время колебательной релаксации молекул азота 7V2 имеет тот же порядок, что и время установления равновесной диссоциации молекул кислорода О %, т.е. во фронте сильной У В в газе, наряду с ионами, могут существовать атомы и молекулы. [21]
Страницы: 1 2