20261

Дифузія в газах

Доклад

Физика

Дифузія має місце в газах рідинах і твердих тілах причому дифундувати можуть як частинки сторонніх речовин що в них знаходяться так і власні частинки самодифузії якщо речовина неоднорідна. Швидкість дифузії залежить від температури. При дифузії молекули переміщуються з тих частин речовини де їх концентрація більше в ті її частини де вона менше. Основній закон дифузії закон Фіка: густина дифузійного потоку I пропорційна градієнту концентрації n взятому з протилежним знаком: D коеф.

Украинкский

2013-07-25

43 KB

8 чел.

4. Дифузія в газах

Дифузія  -  взаємне проникнення речовин, що дотикаються одна з одною в наслідок теплового руху частинок в речовині. Дифузія відбувається в напрямку зменшення концентрації речовини і веде до її рівномірного розподілу по об`єму, який вона займає (до вирівнювання хімічних потенціалів). Дифузія має місце в газах, рідинах і твердих тілах , причому дифундувати можуть як частинки сторонніх речовин, що в них знаходяться так і власні частинки (самодифузії, якщо речовина неоднорідна). Швидкість дифузії залежить від температури.

Найбільш швидко дифузія відбувається в газах. Траєкторія руху кожної частинки  газа являє собою ламану лінію, так як при зіткненнях вона змінює свій напрямок руху і швидкість. Тому дифузійне проникнення відбувається значно повільніше ніж вільний рух.

При дифузії молекули переміщуються  з тих частин  речовини, де їх концентрація більше, в ті її частини, де вона менше. Таке переміщення молекул називають дифузійним потоком.  Він напрямлений в сторону зменшення концентрації.

 Основній закон дифузії – закон Фіка: густина дифузійного потоку I пропорційна градієнту концентрації n, взятому з протилежним знаком:

 D – коеф. дифузії, чисельно дорівнює дифузійному потоку через одиницю площі при градієнті концентрації рівному одиниці.

 З кінетичної теорії:  [м2/с]коеф. самодифузії,

Де λ – середня довжина вільного пробігу молекули газа (дорівнює шляху, що пройшла молекула за час , поділеному на кількість співударів за цей час

)    - середня швидкість теплового руху молекули

 Взаємодифузія в газах:

Розглянемо суміш двох газів з концентраціями n1 і n2 при умові, що загальна концентрація

залишаються постійною у всьому газі. Тиск і температура також сталі. Тоді для дифузійних потоків I1 , I2 газів 1 і 2 вздовж осі оx маємо співвідношення:

,   , де ,  ,  - коєф. Самодифузії. При умові, що тиск і температура сталі  в бінарній суміші маємо:

- Коєф. Взаємодифузії.

При нестаціонарній дифузії (градієнт концентрації змінюється з часом) процес вирівнювання концентрацій з часом t проходить за експоненціальним законом:

, де  - різниця концентрацій в момент часу t,   - різниця в  початковий момент t=0, τ – стала часу процесу дифузії.

Дифузія в газах в нормальному стані – це повільний процес. Τ дорівнює декільком десятків годин. Це зумовлено великою кількістю молекулярних зіткнень.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3863. Контрольна робота. Механіка матеріальної точки 86.01 KB
  Механіка матеріальної точки За заданими рівняннями руху х=х(t), у=у(y) (та z=z(t) для 2 рівня складності) матеріальної точки масою т =1кг встановити: Рівняння та вид траєкторії точки побудувати графік. Вектори переміщення, середньої швидкості та їх...
3864. Управляющие операторы или принятие решений в VB6 428.5 KB
  Управляющие операторы или принятие решений в VB6. Операторы, которые могут изменить последовательность выполнения операторов процедуры. Основанием для принятия решений в управляющих операторах являются условные (логические) выражения. Логические вы...
3865. Основні поняття та закони хімії. Конспект лекцій 3.89 MB
  ВСТУП Без знання основ хімії неможливе успішне вивчення технічних і технологічних дисциплін. Метою курсу є оволодіння студентами знань, необхідних їм для розуміння хімічних та технологічних явищ, які лежать в основі перетворень процесів зварювання...
3866. Работа с листом. Выделение объектов 3.16 MB
  Работа с листом. Выделение объектов Ячейка, блок ячеек, строка, диапазон строк, столбец, диапазон столбцов, лист, книга - это основные объекты, с которыми работает пользователь Excel. Принцип робот с объектами одинаков для всех программ Windows: на...
3867. Запуск Excel. Основные понятия 830.33 KB
  Запуск Excel. Основные понятия Запустить электронную таблицу Excel можно из главного меню, пункт Программы. При частом обращении к этой программе удобно поместить ее ярлык на рабочий стол, и пользоваться им для запуска Excel. Кроме того, двойное щел...
3868. Моделирование решения уравнений в среде электронных таблиц MS Excel 74.9 KB
  Моделирование решения уравнений в среде электронных таблиц MS Excel Основная задача нашего сегодняшнего урока - это научиться решать уравнения различными методами, а также моделировать процесс решения определенного вида уравнений в зависимости от зн...
3869. Формулы в Microsoft Excel 407.37 KB
  Формулы в Microsoft Excel Общие сведения Excel - программируемый табличный калькулятор. Все расчеты в Excel выполняют формулы. Формулой Excel считает все, что начинается со знака "=". Если в ячейке написать просто "1+1", Excel не будет вычислять это...
3870. Формат представления данных в ячейках 182.39 KB
  Формат представления данных в ячейках По умолчанию после создания документа все ячейки находятся в формате "Общий". Этот формат имеет ряд хитростей: числа выравниваются по правому краю, а текст — по левому если, изменяя ширину столбца, сделать...
3871. Введение в Microsoft Excel 173.34 KB
  Введение в Microsoft Excel Microsoft Excel — одна из программ пакета Microsoft Office, представляющая из себя программируемый табличный калькулятор. Область применения Microsoft Excel Область применения Excel широка: благодаря тому, что л...