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气体状态

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气体状态
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Anonim

积液

在气体压力的计算中考虑上述系统,但是容器壁上的区域A被一个小孔代替。在时间t内通过孔逸出的分子数目等于(1/2)(N / V)v z(At)。在这种情况下,分子之间的碰撞很明显,并且结果仅适用于非常薄的壁上的微小孔(与平均自由程相比),因此接近孔的分子将通过而不会与另一个分子碰撞,并且被偏转走了。v z与平均速度v̄ 之间的关系非常简单:v z =(1/2)v̄。

如果比较两种不同气体从同一孔中逸出的速率,每次都从相同的气体密度开始,发现轻质气体比重质气体逸出得多,高温下比低温下逸出的气体多。 ,其他条件相同。特别是,

最后一步是从能量公式得出的,(1/2)mv 2 =(3/2)kT,其中(v 21/2近似为v,即使v 2和(v̄)2实际上相差一个接近于整数的数值因子(即3π/ 8)。格雷厄姆(Graham)于1846年在恒温条件下通过实验发现了这一结果,被称为格雷厄姆渗流定律。它可用于测量分子量,测量具有低蒸汽压的材料的蒸汽压或计算分子从液体或固体表面的蒸发速率。

热蒸腾

假设两个相同气体但温度不同的容器通过一个小孔连接,并使气体达到稳态。如果孔足够小并且气体密度足够低以致仅发生渗出,则高温侧的平衡压力会更大。但是,如果两侧的初始压力相等,则气体将从低温侧流向高温侧,从而导致高温压力升高。后一种情况称为热蒸腾作用,稳态结果称为热分子压差。如果使用理想气体定律将p / T替换为N / V,则这些结果仅来自排放公式。

当达到稳定状态时,流出速率相等,因此

奥斯本·雷诺兹(Osborne Reynolds)于1879年在英国曼彻斯特首次对这种现象进行了实验研究。如果在室温下通过细管将其连接至压力计,则在非常低或非常高的温度下在容器中测量气压时,可能会导致错误。通过将两个容器与另一根直径比平均自由程大的管相连,可以产生连续的气体循环。压差通过粘性流驱动气体通过该管。不幸的是,基于这种循环流的热机效率低。