Fenomenos de transporte, propagaçao de ondas sonoras e espalhamento da luz em sistemas gasosos binários densos reativos e colisoes reativas inelásticas em sistemas gasosos binários rarefeitos

Abstract

Resumo: Este trabalho tem como finalidade apresentar um estudo sobre o efeito que as reações químicas provocam nos fenômenos de transporte relativos à transferência de massa, de momento linear e de energia em gases densos. Além disso, é realizada uma análise das perturbações provocadas pelas reações químicas no coeficiente de atenuação e na velocidade de fase de propagação das ondas sonoras, assim como as modificações que tais eventos provocam na largura das linhas de Brillouin-Rayleigh para o espalhamento da luz em sistemas binários densos. Para realizar estas análises as reações químicas foram consideradas como sendo processos rápidos, isto é, processos cuja frequência das interações que resultam em reações químicas é da mesma ordem de grandeza que a frequência das interações elásticas entre os constituintes do sistema. Dessa forma, as misturas binárias analisadas se encontram na última etapa das reações, ou seja, muito próximas ao estado de equilíbrio químico. A partir da segunda aproximação da função de distribuição foi possível determinar a influência das reações sobre os coeficientes de transporte da mistura, em específico, a viscosidade, a taxa de reação, a condutividade térmica e a difusão. Os resultados encontrados neste trabalho demonstram que a influência das reações químicas sobre os coeficientes de transporte é maior na região de baixa energia de ativação e quando o gás torna-se mais denso.

Abstract: The aim of this work is to present an analysis on the effect that the chemical reactions cause in the transport coefficients such as mass, linear momentum and energy indense binary gaseous system. Besides it is shown how chemical reactions have influence on the phase speed and on the attenuation coefficient of sound waves, their influences on the width of the Rayleigh and Brillouin lines for the light scatering problem in dense binary gaseous systems. In order to carry out this analysis the chemical reactions were considered as being fast process, i. e., a process whose frequency of the interactions that result in reactions is of the same order of the elastic interactions between the constituents of the system.There by, the binary mixtures in the last stage of the reactions are analysed, meaning that the system is very close to the state of chemical equilibrium. Startingfrom the second approximation to the distribution it was possible to determine the influence of the chemical reactions on the transport coefficients of the mixture, inspecific, the viscosities, the reaction rate, the thermal condutivity an the diffusion.The results found in this work demonstrate that the influence of the chemical reactions on the transport coefficients is bigger in the region of low activation energy and when the gas becomes denser.