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

6 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

9052. ФИЛОСОФИЯ СОКРАТА 13.75 KB
  Философия Сократа. Сократ (469-399) был философом, который, отойдя от натурфилософского истолкования мира, посвятил себя этическим проблемам. Он «спустил философию с неба на землю». Главной его целью был поиск истины. В центре внимания Сократа...
9053. СОФИСТЫ И ИХ РОЛЬ В РАЗВИТИИ ДРЕВНЕГРЕЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ 14.67 KB
  Софисты и их роль в развитии древнегреческой культуры. В V веке до н.э. заметное место в греческой философии заняла софистика. Первоначально слово софист означало мудрец, затем так стали называть тех, кто обучал молодых детей правильной речи и воз...
9054. Социальная дифференциация. Теория классов и теория стратификации 14.29 KB
  Социальная дифференциация. Теория классов и теория стратификации. В зависимости от конкретных исторических обстоятельств материально-производственной сферы общественной жизнедеятельности людей складываются определенные социальные отношения. В зависи...
9055. Субъекты истории 17.08 KB
  Субъекты истории. История - процесс и результат общественного развития - реализуется через деятельность преследующих свои цели людей. Люди выступают движущими силами, или субъектами в истории, поскольку они, по Гегелю, способны осознавать...
9056. Схоластика как форма философствования 14.76 KB
  Схоластика как форма философствования. Схоластика - господствовавшая форма философствования в XI-XV вв. Была на службе церкви и преподавалась в университетах, например, в Болонском, потому и получила такое название (schola - школа). Являла...
9057. ФИЛОСОФИЯ, ЕЕ ПРЕДМЕТ И РОЛЬ В ЖИЗНИ ЛЮДЕЙ 18.16 KB
  Философия, ее предмет и роль в жизни людей. Слово философия, предложенное Пифагором, в переводе с греческого обозначает любовь к мудрости, любомудрие. Под мудростью подразумевается любовь к мысли о мире в целом, дар открывать в предметах и явлениях ...
9058. ФИЛОСОФИЯ Ф.АКВИНСКОГО И НЕОТОМИЗМ 16.5 KB
  Философия Ф.Аквинского и неотомизм. Фома Аквинский (1225-1275) - центральная фигура схоластической философии. Его именем названо такое философское течение, как томизм. Основные работы - Сумма против язычников, Сумма теологии. Он был чл...
9059. Человек и его сущность 14.29 KB
  Человек и его сущность. Учение о человеке - антропология - важнейший раздел любой философской системы. Впервые вопрос о том, что есть человек, был серьезно поставлен Сократом, хотя он и не дал никакого определения. Человек оказывался неким...
9060. Человек как личность. Свобода и ответственность личности 15.46 KB
  Человек как личность. Свобода и ответственность личности. Человек не рождается личностью, а становится ею, обретая свою сущность в процессе общественной жизни. Всякий человек есть личность, но человек - родовое, общее, а личность - единичн...