Эффузия (физика)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

В химии и физике, эффузия — процесс, при котором отдельные молекулы проникают через отверстие без столкновений между собой. Это происходит, если диаметр отверстия значительно меньше, чем длина свободного пробега молекул [1]. Согласно закону Грэхема, скорость истечения газа (то есть, количество молекул, проходящих через отверстие в секунду) зависит от его молекулярной массы; газы с более низкой молекулярной массой истекают быстрее, чем газы с более высокой молекулярной массой. Для двух газов при одинаковой температуре (и, таким образом, с одинаковой средней кинетической энергией поступательного движения молекулы), средняя молекулярная скорость каждого газа может быть приблизительно найдена из соотношения E=(1/2) mv^2. (Чтобы быть более точным, следует использовать соотношение (3/2)kBT = (1/2)mvrms2, где kBпостоянная Больцмана и vrms — среднеквадратичное значение скорости газовых молекул. Как следует из распределения Максвелла, средняя молекулярная скорость равна приблизительно 0.921 vrms. Точно (8/3*pi) 0,5 vrms. ) Таким образом, более лёгкие молекулы обладают более высокой скоростью. Это приводит к тому, что большее количество молекул проходит через отверстие в единицу времени. Вот почему воздушный шар, заполненный газом с низкой молекулярной массой (например, водородом), оставленный в покое на некоторое время, сдувается быстрее, чем воздушный шар, заполненный газом с более высокой молекулярной массой (азотом).


См. также[править | править вики-текст]

Сноски[править | править вики-текст]

  1. K.J. Laidler and J.H. Meiser, Physical Chemistry, Benjamin/Cummings 1982, p.18

Внешние ссылки[править | править вики-текст]