4-气体内的输运现象

“气体内的迁移现象”专题报告一般我们所讨论的都是平衡态的系统，实际上系统常常处于非平衡状态，也就是说，系统各部分的宏观物理性质如温度、密度或流速不均匀。

在不受外界干预时，系统总要从非平衡状态自发地向平衡态过渡，这种过度称为迁移现象。

下面我将讨论三种迁移现象：粘滞现象、热传导现象和扩散现象。

一、粘滞现象气体在流动过程中，由于各部分的流速不同，而产生的内摩擦力，叫粘滞力，这种现象就成为粘滞现象。

人们把流体地内摩擦也称作粘滞性。

流动气体的粘滞性来源于分子走向运动动量的输运.物理学上用粘滞系数h（单位为泊）来表示流体粘滞性的大小，又称“内摩擦系数”。

不同流体的粘滞系数的差异很大，气体的粘滞系数随温度升高而增大。

粘滞系数是当相邻两流层产生相对运动时所显示出来的内部摩擦。

根据牛顿定律,欲维持一层流体对另一层流体作相对运动所需的力,与速度梯度及接触面的大小成正比,即τ=μAdu/dn。

式中τ=维持流体流动所需的力，A=接触面。

二、热传导现象热传导是物体各部分无相对位移，仅依靠物质分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而使热量从高温部分向低温部分传递的现象。

热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生。

热传导在流动情况下往往与对流同时发生。

热传导实质是由大量物质的分子热运动互相撞击，而使能量从物体的高温部分传至低温部分，或由高温物体传给低温物体的过程。

依靠物质的分子、原子或电子的运动（包括移动和振动），使热量从物体的高温部位向低温部位传递的过程，是热量传递的三种基本方式之一。

一切物体，不论其内部有无质点间的相对运动，只要存在温度差，就有热传导。

当物体内的温度分布只依赖于一个空间坐标，而且温度分布不随时间而变时，热量只沿温度降低的一个方向传递，这称为一维定态热传导。

在最一般的热传导中，温度随时间和三个空间坐标而变化，且伴有热量产生（如反应热）。

这时的热传导称为三维非定态热传导。

三、扩散现象扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象，速率与物质的浓度梯度成正比。

第一章温度1-1 定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点槽内时，其中气体的压强为50mmHg。

（1）用温度计测量300K的温度时，气体的压强是多少？（2）当气体的压强为68mmHg时，待测温度是多少？解：对于定容气体温度计可知：(1)(2)1-3用定容气体温度计测量某种物质的沸点。

原来测温泡在水的三相点时，其中气体的压强；当测温泡浸入待测物质中时，测得的压强值为,当从测温泡中抽出一些气体,使减为200mmHg时,重新测得,当再抽出一些气体使减为100mmHg时,测得.试确定待测沸点的理想气体温度.解：根据从理想气体温标的定义：依以上两次所测数据,作T-P图看趋势得出时,T约为400.5K亦即沸点为400.5K.题1-4图1-6水银温度计浸在冰水中时，水银柱的长度为4.0cm；温度计浸在沸水中时，水银柱的长度为24.0cm。

（1）在室温时，水银柱的长度为多少？（2）温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时，水银柱的长度为25.4cm，试求溶液的温度。

解：设水银柱长与温度成线性关系：当时，代入上式当，（1）（2）1-14水银气压计中混进了一个空气泡，因此它的读数比实际的气压小，当精确的气压计的读数为时，它的读数只有。

此时管内水银面到管顶的距离为。

问当此气压计的读数为时，实际气压应是多少。

设空气的温度保持不变。

题1-15图解：设管子横截面为S，在气压计读数为和时，管内空气压强分别为和，根据静力平衡条件可知，由于T、M不变根据方程有，而1-25一抽气机转速转/分，抽气机每分钟能够抽出气体，设容器的容积，问经过多少时间后才能使容器的压强由降到。

解：设抽气机每转一转时能抽出的气体体积为，则当抽气机转过一转后，容器内的压强由降到，忽略抽气过程中压强的变化而近似认为抽出压强为的气体，因而有，当抽气机转过两转后，压强为当抽气机转过n转后，压强设当压强降到时，所需时间为分，转数1-27把的氮气压入一容积为的容器，容器中原来已充满同温同压的氧气。

《热学》课程教学大纲课程名称：热学课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：48学时3学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标《热学》是物理专业开设的一门主干专业基础课，也是专业核心课程。

通过本课程的学习，使学生系统掌握热学的基本概念和基本知识，建立起鲜明的物理图像，熟悉热学理论的一些实际应用，培养学生分析和解决一般热学问题的能力。

该课程主要包括热现象的宏观理论、热的微观理论以及在物性、相变过程中的综合应用等三块基本内容。

由于热学研究对象的普遍性和研究方法的特殊性,使它在物理学体系中和科技领域中都具有重要的地位和作用。

本课程既为《热力学与统计物理》、《量子力学》等专业核心课程打下基础，又为学生毕业后从事科学研究、教学和技术工作提供基本的热学知识。

其具体的课程教学目标为：课程教学目标1：熟练掌握有关物质热运动的基本概念和基本规律，能运用所学的知识解释有关的热现象，并能够胜任中学有关热学知识的教学工作。

课程教学目标2：深刻理解物质各种热现象的微观本质。

有意识地培养学生的正确思维方法和辩证唯物主义世界观，使学生能够应用热学知识独立地解决今后中学物理教学中所遇到的一般问题。

课程教学目标3：了解统计规律的涵义及方法，理解统计规律在物理中的应用，让学生感受数学工具在物理学中的重要地位。

课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H:表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。

二、课程教学要求本课程以热力学的三个定律为核心，在此基础上讨论统计规律的特点及应用。

其内容有热力学、统计物理学、物性学三部分。

1．教学过程中要注意本课程与中学物理“热学”部分及后继课程“热力学与统计物理学”课程的分工与衔接，以免遗漏或不必要的重复。

2．要注意讲清本课程中的基本概念和基本规律。

在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点。

智慧树知到《物理与人类生活》章节测试[完整答案]智慧树知到《物理与人类生活》章节测试答案第一章1、光从太阳到达地球所需的时间大约为A:8秒钟B:8分钟C:8小时D:不需要时间，瞬间到达正确答案：8分钟2、下列关于学习物理学的作用的说法，正确的是A:学习物理不仅可以了解自然规律，还可以指导人的科学活动 B:物理学纯粹是理论研究，与日常生活无关C:只有物理专业的人才需要学物理，其它人学习物理毫无意义 D:学好物理学，就可以掌握世界的全部规律，不需要再学其它学科正确答案：学习物理不仅可以了解自然规律，还可以指导人的科学活动3、下列物理学分支学科中，形成时间最早的是A:力学B:热学C:电磁学D:相对论正确答案：力学4、下列哪种现象属于力学的研究范畴? A:雨后天空出现彩虹B:水分解为氢和氧C:行星绕太阳运动D:手机收发信号正确答案：行星绕太阳运动5、浮力定律是谁发现的?A:牛顿B:伽利略C:阿基米德D:亚里士多德正确答案：阿基米德6、《自然哲学的数学原理》的作者是A:牛顿B:伽利略C:哈密顿D:拉格朗日正确答案：牛顿7、麦克斯韦是哪个国家的物理学家? A:美国B:英国C:法国D:德国正确答案：英国8、下列哪个定律不属于电磁学的基本原理? A:查理定律B:库仑定律C:欧姆定律D:安培定律正确答案：查理定律9、光的衍射现象说明了A:光具有波动性B:光具有量子性C:光具有偏振性D:光的波长很小正确答案：光具有波动性10、十九世纪末微观物理的三大发现是A:以太、黑体辐射、放射性B:以太、电子、放射性C:伦琴射线、电子、黑体辐射D:伦琴射线、电子、放射性正确答案：伦琴射线、电子、放射性第二章1、在地球上发射人造卫星，使卫星能围绕地球运动的最小速度是A:第一宇宙速度B:第二宇宙速度C:第三宇宙速度D:光速正确答案：第一宇宙速度2、地球上的物体若要脱离地球引力，其初速度应不小于A:第一宇宙速度B:第二宇宙速度C:第三宇宙速度D:光速正确答案：第二宇宙速度3、绕地球运动的人造卫星依靠向外喷射物质进行变轨，是利用了哪个力学定律?A:万有引力定律B:质量守恒定律C:动量守恒定律D:落体定律正确答案：动量守恒定律4、下列哪一现象是由于参考系的加速平动引起的?A:香蕉球B:超重和失重C:台风的形成D:地球上物体的表观重力不等于物体受到地球的万有引力正确答案：超重和失重5、下列哪一现象是由于参考系的匀角速转动引起的?A:潮涨潮落B:超重和失重C:刹车时车上站着的人不由自主地向前倾D:地球上物体的表观重力不等于物体受到地球的万有引力正确答案：地球上物体的表观重力不等于物体受到地球的万有引力6、下列哪一实验证实了科里奥利力的存在?A:厄缶实验B:傅科摆实验C:比萨斜塔实验D:多普勒效应实验正确答案：傅科摆实验7、飞机、轮船上的导航仪主要利用了下面哪一力学原理?A:动量守恒定律B:万有引力定律C:角动量守恒定律D:机械能守恒定律正确答案：角动量守恒定律8、尽管有空气阻力，子弹从枪膛射出后仍能以稳定的直线轨迹前进，其主要原因是A:子弹速度很快，以至空气阻力的作用微小到可忽略B:子弹的设计形状使空气阻力刚好作用在它的质心上，以至不产生力矩C:枪膛中的螺旋状沟槽(来复线)使子弹具有绕自身对称轴高速旋转的角动量D:子弹实际上是边翻转边前进的，只是运动太快以至眼睛看不出来它的翻转正确答案：枪膛中的螺旋状沟槽(来复线)使子弹具有绕自身对称轴高速旋转的角动量9、定轴转动的物体的转动惯量与下列哪些因素有关?A:物体的质量B:转轴的位置C:物体质心平动速度D:物体转动角速度E:物体质量相对转轴的分布正确答案：物体的质量,转轴的位置,物体质量相对转轴的分布 10、根据流体力学的伯努利方程可以得到如下推论A:流体中流速较大的地方压强较小B:流体中流速较大的地方压强较大C:流体中流速较小的地方压强较小D:流体中流速较小的地方压强较大正确答案：流体中流速较大的地方压强较小,流体中流速较小的地方压强较大第三章1、下列哪种温标不属于与测温物质无关的理想温标?A:摄氏温标B:国际温标C:热力学温标D:理想气体温标正确答案：A2、下列关于温度范围的说法，错误的是A:人体正常体温范围是36~37.2摄氏度B:自然界存在的最低温度是1开尔文左右C:原子弹爆炸的温度约为百万摄氏度D:目前实验室能达到的最低温度是pK数量级正确答案：C3、下列叙述不符合热力学第二定律的是A:一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的B:只要是符合能量守恒的功能转换过程就一定能实现C:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响D:不可能从单一热源吸收热量使其完全变为有用的功而不产生其他影响正确答案：B4、关于水在0~4摄氏度之间出现的“热缩冷胀”现象，下面说法正确的是A:这种现象违反现有的物理理论，是难以解释的B:在这一温度范围内，随着温度的升高水的密度降低C:在这一温度范围内，随着温度的升高水分子热运动速度变慢 D:水的这一反常性质对江河湖泊中动植物的生命有着重要意义正确答案：D5、关于气体中的输运过程，下列说法中错误的是A:输运过程的发生必须有宏观外力的作用B:输运过程的微观机制是分子的无规则热运动C:输运过程中会表现出粘性、热传导和扩散的性质D:当气体的某种物理量的宏观分布不均匀时就发生输运过程正确答案：C6、天空中的云阶、岩石的花纹、松花蛋中的松花这些现象都属于A:凝结现象B:毛细现象C:自组织现象D:热缩冷胀现象正确答案：C7、地球大气层的上层温度约为摄氏零下二十度，而地表温度约摄氏零上十五度，维持这一温度差的主要原因是大气中存在的A:氧气B:氮气C:稀有气体D:水和二氧化碳正确答案：D8、用毛笔蘸墨汁、植物的根从土壤吸收水分，这些过程都是利用了液体的A:凝结现象B:毛细现象C:自组织现象D:热缩冷胀现象正确答案：B9、关于沸腾现象，下列说法正确的是A:密闭容器中，需要很高的温度才会发生沸腾现象B:如果液体中完全不存在气泡，就不会发生沸腾现象C:沸点温度取决于液体自身的性质，与外界压强无关D:在高山上食物不易煮熟，是因为高山上温度低，食物吸收的热量不够正确答案：B10、关于大气中的PM2.5，下列说法正确的有A:PM2.5会造成大气污染B:PM2.5是悬浮在空气中的直径小于或等于2.5微米的颗粒物 C:PM2.5会进入人的上呼吸道，引发哮喘、支气管炎等疾病D:自然界本来不存在PM2.5，目前的PM2.5都是由于人类燃烧燃料造成的正确答案：ABC第四章1、一个氮原子的大小约为A:1至0.3毫米B:1至0.3微米C:1至0.3纳米D:1至0.3皮米正确答案：0.1~0.3纳米2、关于地球上空的臭氧层，下列说法正确的是A:臭氧(O3)分子很稳定，一经产生就不易消失B:臭氧层是由于长波紫外线照射大气层中的氧气(O2)分子而产生的C:臭氧层分布在离地表约50至1000公里的高度D:环境中含有少量的的臭氧可使人感到清爽，但过量的臭氧会对人体造成伤害正确答案：D3、关于下雨时的雷鸣闪电现象，下列说法错误的是A:天空中产生的电荷与地面电荷的性质不同B:下雨时云层的上、下表面会带有符号相反的电荷C:下降的雨滴与上升的热空气摩擦，会引起正负电荷分离D:我们听到雷鸣是因为大量正负电荷复合时释放能量、产生爆炸正确答案：A4、声波在普通空气中的传播速度大约为A:每秒330米B:每秒3300米C:每秒3万米D:每秒300千米正确答案：A5、在通信传输线的内芯外层往往包覆一层金属，其目的是A:起到接地的作用B:利用金属的导电性加强信号传输C:利用静电屏蔽原理消除杂散信号D:金属比较结实，可保护内芯不受破坏正确答案：C6、磁悬浮列车的车体和导轨上分别装有磁铁，关于他们之间的相互作用力，正确的是A:只有吸引力B:只有排斥力C:磁力只是使列车悬浮在轨道上，与列车前进无关D:通过设计电磁铁的电流方向可控制磁铁间的作用力方向正确答案：D7、下列关于光学显微镜和电子显微镜的说法正确的是A:光学显微镜的放大倍数大于电子显微镜B:用光学显微镜可以观察到原子阵列C:电子显微镜是利用强光观察电子的装置D:电子显微镜使用磁场线圈达到聚焦电子的目的正确答案：D8、关于大气中的负氧离子下列说法正确的是A:负氧离子可保护环境，有利于人体健康B:负氧离子不会在自然环境下产生，需要人为制造C:负氧离子在自然环境下的平均寿命可超过一天D:与晴天相比，阴雨天空气中含有更多负氧离子正确答案：A9、当导体带电时A:很难从导体表面移走电荷B:导体内部的电场强度等于零C:与导体表面平缓处相比，导体表面尖端处电荷密度更大D:导体表面的电势较高、内部电势较低正确答案：BD10、关于地球上空的电离层，下列说法正确的有A:电离层能使无线电波发生折射、反射和散射B:电离层是由地球自身产生的，与其它星体无关C:电离层能使无线电波改变传输速度D:电离层分布在离地表约50到1000公里的高度正确答案：ACD第五章1、下列现象中，光沿直线传播的是A:针孔成像B:雨后彩虹C:潭清水浅D:海市蜃楼正确答案：A2、制作潜望镜、万花筒的镜片材料应满足的条件是A:能放大景物B:对光的反射率很高C:对光的折射率很高D:能使不同波长的光折射到不同角度正确答案：B3、当空间某区域的空气不均匀，以至其折射率从上到下连续地增加时A:光线不能透过B:光线会分裂成若干条C:光线会边传播边向下弯曲D:眼睛观察到的景物在其实际位置的下方正确答案：C4、下面关于眼镜的说法正确的是A:近视镜和远视镜都是凸透镜B:近视镜是凹透镜、远视镜是凸透镜C:每个镜片只能有一个焦点位置D:变色镜是利用光的折射原理而变色的正确答案：B5、下面情形中，能发生光的干涉现象的是A:教室里的两支日光灯照射在同一张课桌上B:两盏高强度探照灯照射地面同一区域C:两支LED灯泡同时照射在纸面上很小的一个区域D:一束很细的光通过两个距离很近的小孔后照到不远处的墙上正确答案：D6、用光照射一根拉直的头发丝，并在其后方的白色屏幕上投下影子，则可观察到A:比头发丝细窄的影子B:比头发丝宽得多的影子，边界清晰C:与头发丝同样宽度的边缘清晰的影子D:略微展宽的影子，两侧边缘有明暗相间的条纹正确答案：B7、光的偏振特性是指A:光在向前传播的时候会偏离原来的方向B:传播方向互相垂直的两束光会互相影响，甚至消失C:光的电场振动矢量在垂直于光传播平面内有一个特殊取向D:光的电场振动矢量在垂直于光传播方向的平面内是均匀的，没有特殊取向正确答案：C8、立体电影能使观看的人感受到逼真的立体感。

化学气相输运
化学气相输运是指将化学品通过气体状态进行输送的一种方式。

这种方式的优点在于可以快速、高效地将化学品输送到目的地，同时也可以减少化学品在输送过程中的损失和污染。

化学气相输运主要有两种方式：气体管道输送和气体罐车输送。

气体管道输送是指将化学品通过管道输送到目的地，这种方式适用于长距离输送和大量输送。

气体罐车输送则是将化学品装入罐车中，通过公路或铁路进行输送，这种方式适用于短距离输送和小批量输送。

在进行化学气相输运时，需要注意以下几点：
1. 选择合适的输送方式。

根据化学品的性质、输送距离和输送量等因素选择合适的输送方式，以确保输送的安全和高效。

2. 保证输送设备的安全性。

输送设备需要经过严格的检测和维护，以确保其安全性和可靠性。

3. 采取必要的安全措施。

在进行化学气相输送时，需要采取必要的安全措施，如设置防爆装置、防火装置等，以确保输送过程中的安全。

4. 严格遵守相关法规和标准。

在进行化学气相输送时，需要严格遵守相关法规和标准，如《危险化学品安全管理条例》等，以确保输
送的合法性和安全性。

化学气相输运是一种高效、快速的化学品输送方式，但也存在一定的安全风险。

在进行化学气相输送时，需要严格遵守相关规定和标准，采取必要的安全措施，以确保输送的安全和可靠性。

第四章气体内的输运过程4－1.氢气在，时的平均自由程为×m，求氢分子的有效直径。

解：由＝得：＝代入数据得：（m）4－2.氮分子的有效直径为，求其在标准状态下的平均自由程和连续两次碰撞间的平均时间。

解：＝代入数据得：－（m）＝代入数据得：＝（s）4－3.痒分子的有效直径为3.6×m，求其碰撞频率，已知：（1）氧气的温度为300K，压强为1.0atm；（2）氧气的温度为300K，压强为1.0×atm解：由＝得＝＝代入数据得：＝6.3×（）（）4－4.某种气体分子在时的平均自由程为。

（1）已知分子的有效直径为，求气体的压强。

（2）求分子在的路程上与其它分子的碰撞次数。

解：（1）由得：代入数据得：（2）分子走路程碰撞次数（次）4－5.若在下，痒分子的平均自由程为，在什么压强下，其平均自由程为？设温度保持不变。

解：由得4－6.电子管的真空度约为HG，设气体分子的有效直径为，求时单位体积内的分子数，平均自由程和碰撞频率。

解：（2）（3）若电子管中是空气，则4－7.今测得温度为压强为时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为和，问：（1）氩分子和氖分子的有效直径之比是多少？（2）时，为多大？（3）时，为多大？解：（1）由得：（2）假设氩分子在两个状态下有效直径相等，由得：（3）设氖气分子在两个状态下有效直径相等，与（2）同理得：4－8.在气体放电管中，电子不断与气体分子相碰撞，因电子的速率远远大于气体分子的平均速率，所以后者可以认为是静止不动的。

设电子的“有效直径”比起气体分子的有效直径来可以忽略不计。

（1）电子与气体分子的碰撞截面为多大？（2）证明：电子与气体分子碰撞的平均自由程为：，n为气体分子的数密度。

解：（1）因为电子的有效直径与气体分子的有效直径相比，可以忽略不计，因而可把电子看成质点。

又因为气体分子可看作相对静止，所以凡中心离电子的距离等于或小于的分子都能与电子相碰，且碰撞截面为：（2）电子与气体分子碰撞频率为：（为电子平均速率）4－9.设气体分子的平均自由程为试证明：一个分子在连续两次碰撞之间所走路程至少为x的几率是解：根据（4.6）式知在个分子中自由程大于x的分子占总分子数的比率为＝由几率概念知：对于一个分子，自由程大于x的几率为，故一个分子连续两次碰撞之间所走路程至少为x的几率是。

第一章温度时间：2021.03.09 创作：欧阳法1-1定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点槽内时，其中气体的压强为50mmHg。

（1）用温度计测量300K的温度时，气体的压强是多少？（2）当气体的压强为68mmHg时，待测温度是多少？解：对于定容气体温度计可知：(1)(2)1-3用定容气体温度计测量某种物质的沸点。

原来测温泡在水的三相点时，其中气体的压强；当测温泡浸入待测物质中时，测得的压强值为,当从测温泡中抽出一些气体,使减为200mmHg时,重新测得,当再抽出一些气体使减为100mmHg时,测得.试确定待测沸点的理想气体温度.解：根据从理想气体温标的定义：依以上两次所测数据,作T-P图看趋势得出时,T约为400.5K亦即沸点为400.5K.题1-4图1-6水银温度计浸在冰水中时，水银柱的长度为4.0cm；温度计浸在沸水中时，水银柱的长度为24.0cm。

（1）在室温时，水银柱的长度为多少？（2）温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时，水银柱的长度为25.4cm，试求溶液的温度。

解：设水银柱长与温度成线性关系：当时，代入上式当，（1）（2）1-14水银气压计中混进了一个空气泡，因此它的读数比实际的气压小，当精确的气压计的读数为时，它的读数只有。

此时管内水银面到管顶的距离为。

问当此气压计的读数为时，实际气压应是多少。

设空气的温度保持不变。

题1-15图解：设管子横截面为S，在气压计读数为和时，管内空气压强分别为和，根据静力平衡条件可知，由于T、M不变根据方程有，而1-25一抽气机转速转/分，抽气机每分钟能够抽出气体，设容器的容积，问经过多少时间后才能使容器的压强由降到。

解：设抽气机每转一转时能抽出的气体体积为，则当抽气机转过一转后，容器内的压强由降到，忽略抽气过程中压强的变化而近似认为抽出压强为的气体，因而有，当抽气机转过两转后，压强为当抽气机转过n转后，压强设当压强降到时，所需时间为分，转数1-27把的氮气压入一容积为的容器，容器中原来已充满同温同压的氧气。

油气储层中气体的输运和储存机制近年来，随着油气资源的逐渐枯竭，人们对于油气储层中气体的输运和储存机制越来越感兴趣，因为它关系到我们如何更加有效地开采和利用这些资源。

在这篇文章中，我将为大家介绍油气储层中气体的输运和储存机制。

一、油气储层中的气体运移机制研究表明，在油气储层中，气体迁移主要有两种方式：1、物理扩散机制油气储层中气体的分子会朝着热力学平衡迁移，其中物理扩散是其中一种基本机制。

物理扩散是有势能差异引起的气体分子自发向低势能区域扩散。

在油气储层中，大部分气体都是通过物理扩散来实现迁移的。

2、渗流扩散机制油气储层中较为常见的运移机制是渗流扩散。

渗流扩散是以孔隙气体为载体，气体通过孔隙空间的渗流和孔隙间的物理扩散来完成迁移。

因为渗流扩散需要考虑孔隙度、孔隙分布和渗透率等因素，所以相比于物理扩散而言，渗流扩散对油气储集层的构造和物性的要求更高。

二、油气储层中的气体储存机制油气储层中的气体储存机制很大程度上受到油气储层的特性所控制。

以下是几个常见的油气储层类型及其对应的气体储存机制：1、裂缝岩气藏裂缝岩气藏通常由一系列由裂缝构成的贫瘠岩石层组成，气体常被储存在岩石裂缝中。

这种类型的气藏主要的储存机制是渗透储存，也就是气体通过岩石裂缝扩散后被储存在这些裂缝中。

2、滞留气藏滞留气藏通常包括两种类型：一种是天然气水合物，它在极低的温度和高压下被储存在海洋沉积层中，另一种是常压下被储存在油气储层中的煤层气。

这两种气藏的储存机制都是物理吸附，也就是气体分子与固体表面的吸附作用。

3、常规油气藏常规油气藏通常是由大规模的沉积层组成，因此存储和运移机制相对于其他类型更加丰富。

在常规油气藏中，气体的储存机制有渗透储存、物理吸附和化学吸附等多种机制，其中渗透储存是最主要的机制。

三、油气储层中气体的开发和利用油气储层中的气体储存机制其实就是它的开采和利用机制。

目前，常用的开采技术包括天然气压裂和水力裂缝压裂等方法。

天然气压裂主要是通过将水泵注入油气储层来增加井壁压力，进而快速释放气体；水力裂缝压裂则是通过向油气储层内注入压力巨大的水以形成裂缝，便于气体的释放。

输运现象的两种理论研究输运现象有两种理论：①唯象理论它是以统计⼒学为基础的，称为不可逆过程热⼒学。

这种理论仅适⽤于对热⼒学平衡状态只有较⼩偏离的体系。

这时“流”和“⼒”呈线性关系。

L.昂萨格根据统计⼒学证明,如果适当选择“流”和“⼒”，则联系“流”和“⼒”的唯象系数矩阵是对称矩阵，这就是昂萨格对易关系。

它表明,只有⼀半交扰效应的系数须⽤理论或实验决定，其他⼀半则可以从对易关系推出。

②⾮平衡统计理论这是研究输运现象最有效和最基本的理论，其核⼼是建⽴并求解适当的动⼒论⽅程，得出粒⼦分布函数及其随时间、空间的变化规律以及各输运系数的微观参量形式的表达式，从⽽计算出各种输运系数。

建⽴动⼒论⽅程，通常采⽤两种途径：分⼦运动论和系综⽅法（即分布函数理论）。

分⼦运动论从粒⼦间相互作⽤模型出发，当粒⼦在空间中运动时,它的代表点就在相空间运动。

因此,研究⼀个体系随时间的变化只须研究粒⼦代表点在相空间的运动。

对于各种具体问题，需要建⽴不同形式的动⼒论⽅程。

各种形式动⼒论⽅程的主要差别就在于碰撞项的不同，⽅程的有效性和局限性也体现在碰撞项上。

L.E.玻⽿兹曼第⼀个从数学上⽤严格的分⼦运动理论来研究动⼒论⽅程。

他假定：碰撞的相互作⽤长度远⼩于分布函数发⽣明显变化的长度；碰撞的持续时间远⼩于分布函数发⽣明显变化的时间;所有的碰撞都是⼆体碰撞;参与碰撞的粒⼦除在碰撞时刻以外都是互不相关的。

由此导出玻⽿兹曼碰撞项，其相应的动⼒论⽅程称为玻⽿兹曼⽅程，它只适⽤于所假定的那种特殊碰撞机制的⽓体，主要是稀薄的中性理想⽓体。

对于完全电离的⽓体，由于温度很⾼，且库仑碰撞截⾯随粒⼦相对速度增⼤⽽迅速减⼩,因此,动⼒论⽅程中的“碰撞项”与“流动项”相⽐可忽略不计，相应的动⼒论⽅程称为符拉索夫⽅程，⼜称⽆碰撞玻⽿兹曼⽅程。

对于部分电离⽓体，带电粒⼦间的远程碰撞将起重要作⽤，此时必须采⽤朗道⽅程或福克-普朗克⽅程。

⽤粒⼦分布函数描写电离⽓体是最细致的⼀种⽅式，但实际上并不⼀定要求细致到这种程度。

《热学》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称 Thermal Physics 课程代码 PHYS1002课程性质 专业必修课程 授课对象 物理学学 分 3学分 学 时 54学时主讲教师 修订日期 2021年9月指定教材 李椿等，热学（第3版）[M]， 北京：高等教育出版社，2015.二、课程目标（一）总体目标：让学生了解热力学和统计物理学的基本知识和基本概念，掌握由宏观的热力学定律和从物质的微观结构出发来研究宏观物体的热的性质的研究方法，了解宏观可测量量与微观量的关系以及如何把宏观规律与微观解释相联系的方法。

在教学中通过对热学相关问题的深入讨论、物理前沿课题、新技术应用的教学和讨论，强化学生对热学基本概念和基本原理的理解，使学生体会物理学思想及科学方法，更好地理解科学本质，形成辩证唯物主义世界观和科学的时空观，培养学生科学思维能力，分析问题和解决问题能力。

（二）课程目标：课程目标1：通过系统的学习热学的基本规律，让学生掌握物体内部热学的普遍规律，以及热运动对物体性质的影响。

课程目标2：体会该课程理论体系建立过程中的物理思想方法，培养学生模型建构、分析与综合、推理类比等科学思维方法，掌握研究宏观物体热性质的宏观描述方法(热力学)和微观描述方法(统计物理学)，为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基础。

课程目标3：应用热学理论分析讨论固、液、气相变中的问题，适当介绍一些与本课程相关的前沿课题，培养学生科学探究能力。

课程目标4：通过学习和了解热学发展史、重大科学事件和物理学家故事等，体会物理学家的物理思想和科学精神，培养学生的爱国热情，探索未知、追求真理、永攀高峰的责任感和使命感。

（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标对应课程内容对应毕业要求（及对应关系说明）课程目标1 第一章 温度第二章 气体分子动理论的基本概念第三章 气体分子热运动速率和能量的统计分布律第四章 气体内的输运过程第五章 热力学第一定律第六章 热力学第二定律第八章 液体第九章 相变7-2具有终身学习的意识，了解物理学前沿和物理教学领域及国际发展动态。

气体动理知识点总结1. 气体的运动气体是由大量微观粒子（分子或原子）组成的，这些微观粒子在空间中不断地做着无规则的热运动。

由于气体分子之间的热运动，气体具有压力、温度和体积等宏观性质。

气体的运动包括普通热运动和自由运动两种。

普通热运动是指气体分子在外力作用下做规则的运动，包括扩散、扩散误差和漂移等。

自由运动是气体分子在不受外力作用下的无规则运动。

气体分子的自由运动是非常快速和混乱的，其具体运动状态取决于气体的温度和压力。

2. 理想气体的状态方程理想气体是指在标准条件下（温度为0℃，压力为1大气压，体积为1摩尔），气体分子之间没有相互作用的气体。

理想气体的状态方程描述了气体的体积、压力和温度之间的关系：PV = nRT其中，P是气体的压力，V是气体的体积，n是气体的摩尔数，R是气体常数，T是气体的绝对温度。

根据理想气体状态方程，当气体的温度和压力发生变化时，气体的体积也会相应发生变化。

3. 气体的分子速率气体分子的速率是指气体分子在空间中的速度。

根据气体分子速率分布定律，气体分子的速率服从麦克斯韦尔-玻尔兹曼分布，即速率的分布呈现高速和低速分子的形态。

麦克斯韦尔-玻尔兹曼分布可以用以下公式表示：f(v) = 4π(2πRT/M)^(1/2) × v^2 × exp(-Mv^2/2RT)其中，f(v)是速率为v的分子在速率范围内的概率密度，R是气体常数，T是气体的绝对温度，M是气体分子的摩尔质量。

从分布定律可以看出，气体分子的速率与气体的温度和摩尔质量有关，速率较高的分子比较少，速率较低的分子比较多。

4. 气体的分子碰撞在气体中，分子之间会不断地发生碰撞，并且碰撞的频率和能量会随着气体的温度和压力而发生变化。

气体分子碰撞的规律可以用分子平均自由程和碰撞概率来描述。

分子平均自由程是指气体分子在两次碰撞之间平均所走过的距离，它与气体的密度和分子速率有关。

碰撞概率是指在单位时间内，某个分子发生碰撞的概率，它与气体的密度和分子速率有关。