Annak érdekében, hogy vésés
Öndiffúzió. Fick törvény. A diffúziós együttható. diffúziós egyenlet
Tegyük fel, hogy a vízszintes zárt csövet két részre oszlik egy partíció. Az egyik oldalon a partíció némi gáz 1, és a másik - a gáz 2. Legyen a nyomás és a hőmérséklet azonosak mindkét Ells. Ha eltávolítja a partíciót, a gáz kezd keveredni. Ennek oka az a random hő a molekulák mozgása. Egy idő után, az komponensek koncentrációját a keverék lesz ugyanaz mindkét oldalán a partíció. Az ilyen penetrációja molekulák gáz közegben egyéb gázmolekulák úgynevezett kölcsönös vagy koncentrációját, gázok diffúziója. Megfigyelni a diffúziós csövet lehet függőlegesen, és csak ebben az esetben a felső partíció legyen könnyebb és nehezebb gáz alatt.
Ha a gázok mindkét oldalán a partíció azonosak, a diffúziós akkor is bekövetkezik. Ebben az esetben, ez az úgynevezett öndiffúzió. Nagymértékben öndiffúzió nem figyelhető meg, mert a személyazonosságát a molekulák nem tud megnyilvánulni minden makroszkopikus jelenség. Mert önellenőrzés kell valahogy „jel” a gázmolekulák. Gyakorlatilag, ez lehet tenni, ha ahelyett, homogén gázkeverék két hozza izotópjai, amelyek közül az egyik yavlyatsya radioaktív. Az is lehetséges, hogy a keverék két különböző gázok, például CO és N2, a molekulák, amelyek egyenlő tömegű és lényegében azonos méretűek. Tegyük fel, hogy n1 koncentrációjú jelzett és jelzetlen molekulák n2 irányváltás a cső tengelyére. Tegyük fel, erre a tengelyre koordinatnuu X tengely Ha a teljes részecske konentratsiya n = n1 (x) + n2 (x) és a gáz hőmérséklete állandó, lesz egy állandó nyomás az egész gáz. Ezért makroszkopikus mozgás nem fordul elő a gáz- és peremeshivaenie molekl esetleg diffúzió miatt egyedül. A gázmolekulák az 1. és 2. akkor a gázmolekulák különbséget ellentétes irányban - nagyobb koncentrációban az ülések a helyeken az alacsonyabb koncentrációjú. Kvantitatív leírását jelenség, amit a koncepció a diffúziós áramlás. Diffusion fluxus F nevezzük mennyiségi molekulák tekinthető típusú húzódó diffúziós keresztül egységnyi területen perpendkulyarnuyu kkntsentratsii gradiens, egységnyi idő alatt. A probléma a diffúziós elmélet csökken a számítás a diffúziós fluxus.
Kiszámításához áramlások G1 és G2 mindkét gázok önálló használhatja a képlet
G = -1/3 nmvl du / dx = -1/3 NVL dg / dx
Role tolerálható értéket g ebben az esetben játszik a relatív gázkoncentráció c1 = n1 / n, és C2 = n2 / n. Behelyettesítve számukra, hogy megtalálják az áramlás első gáz diffúziós formula
G1 = -1/3 n
Hasonlóan a gáz 2
Így, r1 = - D n DC1 / dx T2 = - D n DC2 / dx, ahol D = 1/3
Mivel a teljes koncentrációja n = n1 + n2 állandó marad, a képlet is írható
G1 = -D DN1 / dx r2 = -D DN2 / dx
de ha n változik a térben az intézkedés alapján bármely okból (például teljesítmény vagy a hőmérséklet-gradiens a mező), akkor a képlet válik használhatatlanná, és fel kell használni az általános képletekkel.
A állandóságát a teljes koncentráció DN1 / dx + DN2 / dx = 0, és így T1 = - T2
A diffúziós fluxus arányos a koncentráció gradiens. Ez Fick törvény. A D érték az úgynevezett diffúziós együttható. A self-D = 1/3