Effuusio (fysiikka)

Kemiassa ja fysiikassa effuusio ( latinasta  effusio  - outpouring, leviäminen [1] ) on prosessi, jossa yksittäiset molekyylit tunkeutuvat reiän läpi ilman törmäyksiä keskenään. Tämä tapahtuu, jos reiän halkaisija on paljon pienempi kuin molekyylien keskimääräinen vapaa reitti [2] . Grahamin lain mukaan kaasun ulosvirtausnopeus (eli reiän läpi kulkevien molekyylien määrä sekunnissa) riippuu sen molekyylipainosta; alhaisemman molekyylipainon kaasut vuotavat nopeammin kuin suuremman molekyylipainon kaasut. Kuten Maxwell-jakaumasta seuraa , kaasulle tietyssä lämpötilassa T molekyylin keskinopeus on

missä k  on Boltzmannin vakio , R  on yleiskaasuvakio , m  on molekyylin massa , M on kaasun moolimassa .

Siten kaasulla, jossa on kevyempiä molekyylejä tietyssä lämpötilassa, molekyylien keskimääräinen nopeus on suurempi. Tämä johtaa siihen, että enemmän molekyylejä kulkee reiän läpi aikayksikköä kohti. Tästä syystä pienimolekyylipainoisella kaasulla (kuten vedyllä ) täytetty ilmapallo, joka jätetään hetkeksi yksin, tyhjenee nopeammin kuin ilmapallo, joka on täytetty korkeamman molekyylipainon kaasulla ( typellä ).

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Vieraiden sanojen sanakirja. - M . : Venäjä. lang. , 1989. - 624 s. — ISBN 5-200-00408-8 .
  2. ↑ KJ Laidler ja JH Meiser, Physical Chemistry, Benjamin/Cummings 1982, s. 18

Linkit