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

7605. Курсори SQL 132 KB
  Курсори SQL Курсор дозволяє включити у вибірку тільки деякі з отриманих записів. При правильному використанні курсори підвищують ефективність роботи з наборами записів. Курсори виконуються тільки в транзакційних блоках...
7606. Основи гідравліки та гідравлічних приводів 102.83 KB
  Предмет і задачі дисципліни. Склад та принцип дії гідравлічного приводу. Призначення та області застосування гідравлічних приводів. Порівняльна характеристика різних типів приводів. Класифікація гідравлічних приводів...
7607. Робочі рідини гідравлічних приводів 80.54 KB
  Робочі рідини гідравлічних приводів Призначення робочих рідин Вимоги до робочих рідин Властивості робочих рідин Робочі рідини, які використовуються в гідравлічних приводах В гідравлічних системах...
7608. Процеси передачі і розсіювання енергії в об’ємних приводах 144.75 KB
  Процеси передачі ірозсіювання енергії в об’ємних приводах Передача енергії рідиною Потоки енергії в приводах з об’ємним і дросельним регулюванням Розрахунок втрат потужності в об’ємних приводах при усталеному р...
7609. Гідравлічні двигуни 293.31 KB
  Гідравлічні двигуни Класифікація гідравлічних двигунів Гідроциліндри Поворотні двигуни Гідромотори Гідравлічний об’ємний двигун - енергетична машина, призначена для перетворення гідравлічної...
7610. Джерела живлення гідравлічних приводів 89.4 KB
  Джерела живлення гідравлічних приводів Класифікація джерел живлення Акумулятори Насоси Гідравлічним акумулятором називається місткість, яка призначена для накопичення (акумулювання) енергії рідини, що знаходиться під ти...
7611. Тиристоры. Общие сведения 285.5 KB
  Тиристоры. Общие сведения Тиристорами называют полупроводниковые приборы с тремя и более p-n-переходами, имеющие S-образную вольт-амперную характеристику. Устройство тиристора схематично показано на рис. 1. При изготовлении тиристора берут пластину...
7612. Классификация сигналов 53 KB
  Классификация сигналов Информация - это совокупность сведений об объектах или процессах, происходящих в природе, обществе или технических системах. Для передачи и хранения информации используют различные знаки, позволяющие представить ее в неко...
7613. Импульсные сигналы и их параметры 73.5 KB
  Импульсные сигналы и их параметры Под электрическим импульсом будем понимать кратковременное отклонение напряжения или тока от некоторого начального уровня. Импульсы постоянного тока или напряжения называют видеоимпульсами, в отличие от радиоимпульс...