Отправить статью по E-mail 
РАВНОВЕСИЯ И ПРОЦЕССЫ В ДИССОЦИИРОВАННОМ ВОЗДУХЕ
- Авторы: Смирнов Б.М1
-
Учреждения:
- Объединенный институт высоких температур Российской академии наук
- Выпуск: Том 166, № 5 (2024)
- Страницы: 727-738
- Раздел: СТАТИСТИЧЕСКАЯ И НЕЛИНЕЙНАЯ ФИЗИКА, ФИЗИКА "МЯГКОЙ" МАТЕРИИ
- URL: https://ogarev-online.ru/0044-4510/article/view/268681
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024110154
- ID: 268681
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Для атмосферного воздуха как смеси молекулярных газов, находящихся в термодинамическом равновесии, представлен алгоритм вычисления плотности атомов и молекул в случае разделения областей диссоциативного перехода для каждой из компонент. Результат сравнивается с приближением, для которого парциальные давления азота и кислорода не зависят от температуры. Ионизационное равновесие при температурах ниже 7000 К происходит через образование молекулярного иона NO+, а при более высоких температурах доминирует образование атомных ионов кислорода и азота. Показано, что при давлении порядка атмосферного с точностью выше 10% при анализе ионизационного равновесия вплоть до полной ионизации воздуха можно пренебречь электронно-возбужденными состояниями атомов. Для анализа плазмы воздуха в проводящем канале молнии использование результатов, а также экспериментальных данных показывает, что прохождение основного электрического тока на стадии возвратного удара отделено по времени от последующего расширения нагретого канала. Показано, что температура плазмы проводящего канала между соседними вспышками, а также перед прохождением основного электрического тока составляет примерно 4 кК. Эта температура поддерживается небольшими внешними электрическими полями.
Об авторах
Б. М Смирнов
Объединенный институт высоких температур Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: bmsmirnov@gmail.com
Россия, 125412, Москва
Список литературы
- M.H. Saha, Proc.Roy. Soc.A 99, 135 (1921).
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Статистическая физика, т. 1, Москва, Наука (1976).
- N. L. Aleksandrov, E.M. Bazelyan, I.V. Kochetov, and N.A. Dyatko, J.Phys.D: Appl.Phys. 30, 1616 (1997).
- N.A. Popov, Plasma Phys.Rep. 29, 695 (2003).
- А. С. Предводителев, Е. В. Ступоченко, А.С. Плешанов и др., Таблицы термодинамических функций воздуха Москва, Изд-во АН CCCP (1959).
- Н.М. Кузнецов, Термодинамические функции и адиабаты ударных волн воздуха при высоких температурах, Москва, Машиностроение (1965).
- И.В. Авилова, Л.М. Биберман, В.С. Воробьев и др., Оптические свойства горячего воздуха, Москва, Наука (1970).
- Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочник под ред. В.П. Глушко, Москва, Наука (1978–1983).
- B.B. Kadomtsev and A.V. Nedospasov, J.Nucl. Energy C1, 230 (1960).
- А.В. Недоспасов, УФН 116, 643 (1975).
- A.A. Radzig and B.M. Smirnov, Reference Data on Atoms, Molecules, and Ions, Berlin, Springer (1985).
- B.M. Smirnov, Plasma Processes and Plasma Kinetics, Berlin, Wiley (2007).
- М.Ф.Жуков, В.Я. Смоляков, Б.А. Урюков, Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны), Москва, Наука (1973).
- Э.И. Асиновский, А.В. Кириллин, В.Л. Низовский, Стабилизированные электрические дуги и их применение в теплофизическом эксперименте, Москва, Физматлит (2008).
- Б.М. Смирнов, Атомные столкновения и элементарные процессы в плазме, Москва, Атомиздат (1968).
- В.Н. Кондратьев, Е.Е. Никитин, Кинетика и механизмы газофазных реакций, Москва, Наука (1974).
- M.A. Uman, Lightning, New York, McGrow Hill (1969).
- M.A. Uman, The Lightning Discharge, New York, Academ.Press (1987).
- E.M. Bazelyan and Yu.P. Raizer, Lightning Physics and Lightning Protection, Bristol, IOP Publ. (2000).
- V.A. Rakov and M.A. Uman, Lightning, Physics and Effects, Cambridge, Cambridge Univ.Press (2003).
- Ю.П. Райзер, Физика газового разряда, Долгопрудный, Интеллект (2009).
- V. Cooray, An Introduction to Lightning, Dordrecht, Springer (2015).
- V.A. Rakov, Fundamental of Lightning, Cambridge, Cambridge Univ.Press (2016).
- V. Mazur, Principles of Lightning Physics, Bristol, IOP Publ. (2016).
- Я.И. Френкель, Теория явления атмосферного электричества, Ленинград, ГИТТЛ (1949).
- Б.М. Смирнов, ЖЭТФ 163, 873 (2023).
- K. Berger, The Earth Flash, in Lightning, ed. by R.H. Golde, London, Acad.Press (1977), p. 119.
- G.A.Bazilevskaya,M.B.Krainev, andV. S.Makhmutov, J.Atmos. Sol.-Ter.Phys. 62, 1577 (2000).
- G.A. Bazilevskaya, Space Sci.Rev. 94, 25 (2000).
- J.R. Dwyer and M. Uman, Phys.Rep. 534, 147 (2014).
- A.H. Paxton, R. I. Gardner, and L. Baker, Phys. Fluids 29, 2736 (1986).
- N. L. Aleksandrov, E. M. Bazelyan, and M. N. Shneider, Plasma Phys.Rep. 26, 893 (2000).
- V. Cooray,M. Rubinstein, and F. Rahidi, Atmosphere 13, 593 (2022).
- R.E. Orville, J.Atm. Sci. 25, 852 (1968).
- N. D’Angelo, Phys.Rev. 121, 501 (1961).
- E. Hinnov and J.G. Hirschberger, Phys.Rev. 125, 792 (1962).
- Ch. Kittel, Introduction to Solid State Physics, New York, Wiley (1986).
- L. Spitzer, Physics of Fully Ionized Gases, New York, Wiley (1962).
- L.G.H. Huxley, Austral. J.Phys. 10, 240 (1957).
- L. S. Frost and A.V. Phelps, Phys.Rev. 127, 1621 (1962).
- M.A. Uman, About Lightning, New York, Dover (1986).
Дополнительные файлы
