In der Physik ist Effusion der Prozess, in dem individuelle Moleküle durch ein Loch ohne Kollisionen zwischen Molekülen fließen. Das kommt vor, wenn das Diameter des Loches beträchtlich kleiner ist als der freie Mittelpfad der Moleküle. Gemäß dem Gesetz von Graham, der Rate an der Benzin effuse (d. h., wie viele Moleküle das Loch pro Sekunde durchführen) ist von ihrem Molekulargewicht abhängig; Benzin mit einem niedrigeren Molekulargewicht effuse schneller als Benzin mit einem höheren Molekulargewicht. Für zwei Benzin bei derselben Temperatur (und dieselbe spezifische Hitze zu haben), und so dieselbe kinetische Energie zu haben, bedeutet die Wurzel, dass molekulare Quadratgeschwindigkeit, v, jedes Benzins mit der Gleichung gefunden werden kann

:kT = m'v

wo k der unveränderliche Boltzmann ist. So haben leichtere Moleküle eine höhere Geschwindigkeit. Das läuft auf mehr Moleküle hinaus, die das Loch pro Einheitszeit durchführen. Das ist, warum ein mit niedrigem Molekulargewicht-Wasserstoff gefüllter Ballon schneller deflationiert als ein gleichwertiger mit höherem Molekulargewicht-Sauerstoff voller Ballon.

Anwendung auf die Chemie

Thomas Graham (1805-1869), ein schottischer Chemiker, hat experimentell gefunden, dass die Rate der Effusion eines Benzins zur Quadratwurzel der Masse seiner Partikeln umgekehrt proportional ist. Mit anderen Worten werden die Verhältnisraten der Effusion von zwei Benzin bei derselben Temperatur und Druck durch das umgekehrte Verhältnis der Quadratwurzeln der Massen der Gaspartikeln gegeben.

In der Chemie wird die Gleichung durch gegeben

wo M1 und M2 die Mahlzahn-Massen des Benzins vertreten.

Diese Gleichung ist als das Gesetz von Graham der Effusion bekannt.

Die Effusionsquote für ein Benzin hängt direkt von der durchschnittlichen Geschwindigkeit seiner Partikeln ab. So, je schneller sich die Gaspartikeln bewegen, desto wahrscheinlicher sie die Effusionsöffnung durchführen sollen.

Eine Zahl des Gesetzes von Graham der Effusion hat unter Shows die Rate der Effusion verbunden (die Rate, an der das Benzin über die Barriere durch das Nadel-Loch übertragen wird), ist zur Quadratwurzel der Masse der Gasmoleküle umgekehrt proportional. Sieh:

Siehe auch

• Das Gesetz von Graham der Effusion

Links

• Das Gesetz von Graham