What is the value of the thermal conductivity of oxygen at a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 350K, given that

Чтобы найти значение теплопроводности кислорода при давлении 0.1 МПа и температуре 350K, учитывая, что коэффициент диффузии при этих условиях равен 0.3 см2/с, мы можем использовать закон Фика для газов.

Закон Фика устанавливает, что плотность потока тепла Q через единицу площади поперечного сечения газа пропорциональна градиенту температуры и обратно пропорциональна коэффициенту теплопроводности.

Формула закона Фика выглядит следующим образом:

\[Q = -k \cdot A \cdot \frac{{dT}}{{dx}}\]

Где:
Q - плотность потока тепла через площадь A,
k - коэффициент теплопроводности,
dT/dx - градиент температуры вдоль оси x.

В условии задачи у нас нет информации о геометрических параметрах системы (площадь поперечного сечения и градиент температуры), поэтому мы не можем точно рассчитать плотность потока тепла Q. Однако, мы можем использовать другую формулу, основанную на законе Фика, чтобы выразить коэффициент теплопроводности k:

\[k = -\frac{{Q \cdot dx}}{{A \cdot dT}}\]

Используя известные данные, включая коэффициент диффузии D = 0.3 см2/с и принимая диффузию как двухкомпонентный процесс, можно установить связь между коэффициентом теплопроводности k и коэффициентом диффузии D следующим образом:

\[k = R \cdot T \cdot D\]

Где:
R - универсальная газовая постоянная,
T - температура в Кельвинах.

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу:

\[k = 8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 350 \, \text{К} \cdot 0.3 \, \text{см}^2/\text{с} \]

Приводим все в одни единицы измерения:

\[k = 8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 350 \, \text{К} \cdot 0.3 \, \text{см}^2/\text{с} \cdot 10^{-4} \, \text{м}^2/\text{см}^2\]

Получаем:

\[k \approx 0.873 \, \text{Дж/(м} \cdot \text{К} \cdot \text{с)}\]

Таким образом, значение теплопроводности кислорода при давлении 0.1 МПа и температуре 350K составляет примерно 0.873 Дж/(м·К·с).