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

86068. Маркетинг товаров новейшей технологии 482 KB
  Маркетинг является разноплановой концепцией. Прежде всего, он известен как философия бизнеса, направленная на выявление потребностей потребителей, целевых рынков, которые данная организация может удовлетворить наилучшим образом путем производства соответствующих продуктов, на то, чтобы каждый...
86070. Моделирование системы массового обслуживания 780.5 KB
  Большой класс систем которые сложно изучить аналитическими способами но которые хорошо изучаются методами статистического моделирования сводится к системам массового обслуживания СМО. Системы массового обслуживания СМО представляют собой системы специального вида реализующие многократное выполнение однотипных задач.
86071. ФАЙЛЫ В СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ DELPHI (ЯЗЫК OBJECT PASCAL) 473 KB
  Файлы идентифицируются именами. Пользователи дают файлам символьные имена, при этом учитываются ограничения ОС как на используемые символы, так и на длину имени. До недавнего времени эти границы были весьма узкими. Так в популярной файловой системе FAT длина имен ограничивается известной схемой...
86072. Анализ производительности нераспределенной системы регистрации метеонаблюдений 519.5 KB
  Последовательность событий Включение выключение системы период = Тс: А1:Интерфейс Кнопок получает и обрабатывает прерывание. А2:Интерфейс Кнопок посылает Запрос Кнопки на обслуживание Диспетчеру. 3:Диспетчер передает запрос Интерфейсу Датчиков. 4:Диспетчер передает запрос Интерфейсу Центрального блока.
86075. ФУНКЦИАНАЛЬНОСТЬ СОВРЕМЕННЫХ ПРОЦЕССОРОВ 316.5 KB
  Принцип работы процессора. Основные параметры процессора. Программы для диагностики процессора. Процессоры персональных компьютеров отвечают единому стандарту который задан фирмой Intel мировым лидером в производстве процессоров для ПК. От процессора зависит как быстро будут запускаться программы и даже насколько быстро будет происходить процесс архивации данных в WinRR не говоря уже о создании трёхмерной анимации в 3D MX Studio.
86076. Организация информационной системы управления предприятием ООО «Строй лига» 470 KB
  Чтобы должным образом функционировать в условиях маркетинга, необходимо получать адекватную информацию до и после принятия решений. Существует множество причин, в силу которых маркетинговая информация должна собираться при разработке, реализации и пересмотре маркетингового плана фирмы...