物理的な意味
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/06/01 05:31 UTC 版)
熱対流における対流セルの水平パターンは、実際の流体の空間スケールに関係なく、プラントル数とレイリー数の関係によって決まることが知られている。プラントル数が大きいほど定常な対流セルを得やすいため、実験ではプラントル数の大きいシリコンオイルなどを用いることがある。 プラントル数の大きな流体は以下の性質を持つ： 粘度 > 温度拡散率 速度境界層厚さ > 温度境界層厚さ 断熱的性質を持つ。
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物理的な意味
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/17 01:57 UTC 版)
示強性である化学ポテンシャルと示量性である物質量は互いに共役な関係であり、掛け合わせるとエネルギーの次元となる。 化学ポテンシャルの物理的な意味は、同じ示強性である圧力との対応を考えるとわかりやすい。たとえば圧力(示強性)は、熱力学的な系の体積(示量性)を少し変えたときに外界が感じる『手ごたえ』である。この関係性を化学ポテンシャルに当てはめてみると、化学ポテンシャル(示強性)とは、熱力学的な系の物質量(示量性)を少し変えたときの『手ごたえ』と考えることができる。よって平衡状態に向かうときは、化学ポテンシャルが等しくなるように物質量は移動する。 また電磁気学において電荷qとその移動を司る静電ポテンシャルφとの積がポテンシャルエネルギーqφである。この関係性を化学ポテンシャルに当てはめてみると、マクロな物質量Nの移動を司るポテンシャルが化学ポテンシャルμであり、それらの積であるギブズエネルギーNμはポテンシャルエネルギーのような量だと考えることもできる。ただし実際にはミクロな粒子間にある複雑な相互作用などの結果としてマクロな化学ポテンシャルは決まると考えられ、力学におけるポテンシャルと熱力学における化学ポテンシャルはかなり異なり同一視することはできない。 化学ポテンシャルを「単位物質量あたりのエネルギー」と呼ばれる場合があるが、化学ポテンシャルは示強性であるためエネルギーのような相加性は成り立たない。「エネルギー＝物質量×化学ポテンシャル」という単純な形になるエネルギーは１成分系のギブズの自由エネルギーに限られる。
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物理的な意味
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/09/21 19:31 UTC 版)
ストークスの式によると、球形微粒子の終端速度 v s {\displaystyle v_{s}} は次式で与えられる（ただし浮力を無視し、流体の密度は省略する）： v s = ρ p d 2 g 18 η {\displaystyle v_{s}={{\rho _{p}d^{2}g} \over {18\eta }}} ここで加速度 g {\displaystyle g} は流れのスケールによって決まり、遠心加速度などを考えれば分かるように g ∼ U 2 / L {\displaystyle g\sim U^{2}/L} のオーダーである。したがって v s = ρ p d 2 U 2 18 η L = S t U {\displaystyle v_{s}={{\rho _{p}d^{2}U^{2}} \over {18\eta L}}=St\,U} つまり、ストークス数は微粒子の終端速度と流れの代表速度の比と言うこともできる。
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