Effusion (fysik)

Inom kemi och fysik är effusion (av latin  effusio  - utgjutning, spridning [1] ) en process där enskilda molekyler tränger igenom ett hål utan kollisioner med varandra. Detta händer om hålets diameter är mycket mindre än den genomsnittliga fria vägen för molekylerna [2] . Enligt Grahams lag beror hastigheten för utflödet av en gas (dvs. antalet molekyler som passerar genom hålet per sekund) på dess molekylvikt; gaser med lägre molekylvikt blöder snabbare än gaser med högre molekylvikt. Som följer av Maxwell-fördelningen , för en gas vid en given temperatur T medelhastigheten för molekylen är

där k  är Boltzmann-konstanten , R  är den universella gaskonstanten , m  är molekylens massa , M är gasens molära massa .

Således, för en gas med lättare molekyler vid en given temperatur, är medelhastigheten för molekylerna högre. Detta resulterar i att fler molekyler passerar genom hålet per tidsenhet. Det är därför en ballong fylld med gas med låg molekylvikt (som väte ), som lämnas ensam ett tag, töms snabbare än en ballong fylld med gas med högre molekylvikt ( kväve ).

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Ordbok över främmande ord. - M . : Rus. lang. , 1989. - 624 sid. — ISBN 5-200-00408-8 .
  2. ↑ KJ Laidler och JH Meiser, Physical Chemistry, Benjamin/Cummings 1982, s.18

Länkar