EQUILIBRIA AND PROCESSES IN DISSOCIATED AIR

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

For atmospheric air as a mixture of molecular gases in thermodynamic equilibrium, an algorithm is presented for calculating the density of atoms and molecules in the case of separation of dissociative transition regions for each component. The result is compared with an approximation where the partial pressures of nitrogen and oxygen are temperature-independent. Ionization equilibrium at temperatures below 7000 K occurs through the formation of molecular ion NO+, and at higher temperatures, the formation of atomic ions of oxygen and nitrogen dominates. It is shown that at pressures around atmospheric, with accuracy higher than 10%, electron-excited states of atoms can be neglected in the analysis of ionization equilibrium up to complete ionization of air. For the analysis of air plasma in the lightning conducting channel, the use of results and experimental data shows that the passage of the main electric current during the return stroke phase is temporally separated from the subsequent expansion of the heated channel. It is shown that the plasma temperature of the conducting channel between adjacent flashes, as well as before the passage of the main electric current, is approximately 4 kK. This temperature is maintained by small external electric fields.

Sobre autores

B. Smirnov

Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: bmsmirnov@gmail.com
Rússia, 125412, Moscow

Bibliografia

  1. M.H. Saha, Proc.Roy. Soc.A 99, 135 (1921).
  2. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Статистическая физика, т. 1, Москва, Наука (1976).
  3. N. L. Aleksandrov, E.M. Bazelyan, I.V. Kochetov, and N.A. Dyatko, J.Phys.D: Appl.Phys. 30, 1616 (1997).
  4. N.A. Popov, Plasma Phys.Rep. 29, 695 (2003).
  5. А. С. Предводителев, Е. В. Ступоченко, А.С. Плешанов и др., Таблицы термодинамических функций воздуха Москва, Изд-во АН CCCP (1959).
  6. Н.М. Кузнецов, Термодинамические функции и адиабаты ударных волн воздуха при высоких температурах, Москва, Машиностроение (1965).
  7. И.В. Авилова, Л.М. Биберман, В.С. Воробьев и др., Оптические свойства горячего воздуха, Москва, Наука (1970).
  8. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочник под ред. В.П. Глушко, Москва, Наука (1978–1983).
  9. B.B. Kadomtsev and A.V. Nedospasov, J.Nucl. Energy C1, 230 (1960).
  10. А.В. Недоспасов, УФН 116, 643 (1975).
  11. A.A. Radzig and B.M. Smirnov, Reference Data on Atoms, Molecules, and Ions, Berlin, Springer (1985).
  12. B.M. Smirnov, Plasma Processes and Plasma Kinetics, Berlin, Wiley (2007).
  13. М.Ф.Жуков, В.Я. Смоляков, Б.А. Урюков, Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны), Москва, Наука (1973).
  14. Э.И. Асиновский, А.В. Кириллин, В.Л. Низовский, Стабилизированные электрические дуги и их применение в теплофизическом эксперименте, Москва, Физматлит (2008).
  15. Б.М. Смирнов, Атомные столкновения и элементарные процессы в плазме, Москва, Атомиздат (1968).
  16. В.Н. Кондратьев, Е.Е. Никитин, Кинетика и механизмы газофазных реакций, Москва, Наука (1974).
  17. M.A. Uman, Lightning, New York, McGrow Hill (1969).
  18. M.A. Uman, The Lightning Discharge, New York, Academ.Press (1987).
  19. E.M. Bazelyan and Yu.P. Raizer, Lightning Physics and Lightning Protection, Bristol, IOP Publ. (2000).
  20. V.A. Rakov and M.A. Uman, Lightning, Physics and Effects, Cambridge, Cambridge Univ.Press (2003).
  21. Ю.П. Райзер, Физика газового разряда, Долгопрудный, Интеллект (2009).
  22. V. Cooray, An Introduction to Lightning, Dordrecht, Springer (2015).
  23. V.A. Rakov, Fundamental of Lightning, Cambridge, Cambridge Univ.Press (2016).
  24. V. Mazur, Principles of Lightning Physics, Bristol, IOP Publ. (2016).
  25. Я.И. Френкель, Теория явления атмосферного электричества, Ленинград, ГИТТЛ (1949).
  26. Б.М. Смирнов, ЖЭТФ 163, 873 (2023).
  27. K. Berger, The Earth Flash, in Lightning, ed. by R.H. Golde, London, Acad.Press (1977), p. 119.
  28. G.A.Bazilevskaya,M.B.Krainev, andV. S.Makhmutov, J.Atmos. Sol.-Ter.Phys. 62, 1577 (2000).
  29. G.A. Bazilevskaya, Space Sci.Rev. 94, 25 (2000).
  30. J.R. Dwyer and M. Uman, Phys.Rep. 534, 147 (2014).
  31. A.H. Paxton, R. I. Gardner, and L. Baker, Phys. Fluids 29, 2736 (1986).
  32. N. L. Aleksandrov, E. M. Bazelyan, and M. N. Shneider, Plasma Phys.Rep. 26, 893 (2000).
  33. V. Cooray,M. Rubinstein, and F. Rahidi, Atmosphere 13, 593 (2022).
  34. R.E. Orville, J.Atm. Sci. 25, 852 (1968).
  35. N. D’Angelo, Phys.Rev. 121, 501 (1961).
  36. E. Hinnov and J.G. Hirschberger, Phys.Rev. 125, 792 (1962).
  37. Ch. Kittel, Introduction to Solid State Physics, New York, Wiley (1986).
  38. L. Spitzer, Physics of Fully Ionized Gases, New York, Wiley (1962).
  39. L.G.H. Huxley, Austral. J.Phys. 10, 240 (1957).
  40. L. S. Frost and A.V. Phelps, Phys.Rev. 127, 1621 (1962).
  41. M.A. Uman, About Lightning, New York, Dover (1986).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».