Число столкновений молекул в газе

Из общего числа столкновений молекул газа доля, падающая на молекулы с избыточной энергией Е по сравнению со средним значением, равна e-E/RT Иными словами, величина представляет вероятность, что при столкновении молекулы будут обладать избыточной против среднего значения энергией Е. [c.17]

Чем больше давление, тем больше число столкновений молекул газа в 1 с, а следовательно, и суммарные мгновенные когезионные взаимодействия между ними оказывают большее влияние на свойства данного газа. И наоборот, в состоянии сильного разрежения размеры молекул по сравнению с межмолекулярными расстояниями и силы взаимодействия между молекулами ничтожны. [c.14]

Кинетическая теория газов позволяет рассчитать число столкновений молекул газа, происходящих в единице объем в единицу времени при данной температуре. Согласно этой теории, число столкновений пропорционально корню квадратному из абсолютной температуры. Исходя из этого можно рассчитать, во сколько раз увеличится число столкновений, например, молекул На и Ь в реакционной среде при повышении темпера-туры на 10° С [c.114]

Химическое взаимодействие между двумя частицами (молекулы, атомы) возникает при взаимном возбуждении электронов, необходимом для разрушения старых и образования новых связей, а это возможно лишь при непосредственном контакте. Если бы при каждом столкновении, например, газовых молекул происходила химическая реакция, то из этого следовала бы колоссальная скорость этих реакций, так как число столкновений молекул газа даже при нормальных температурах огромно (10 в 1 см за 1 с). Однако не при каждом столкновении может происходить реакция, а только при таком, при котором энергия сталкивающихся частиц достаточна для возбуждения их связей. Энергия, необходимая для приведения одного моля реагирующих молекул в реакционноспособное состояние, называется энергией активации. [c.116]

Если сравнить увеличение скорости реакции с увеличением числа столкновений молекул газа при повышении температуры, например, от 700 до 800° К, то последнее по молекулярно-кинетической теории возрастает примерно пропорционально Т, т. е. в 1,07 раза. Из этого сравнения вытекает, что резкое возрастание скорости гомогенной реакции, например 2Н1 (г) = На (г) + Гг (г), в соответствии с правилом Вант-Гоффа нельзя объяснить увеличением полного числа столкновений молекул при нагревании. С другой стороны, если по уравнениям молекулярно-кинетической теории подсчитать число столкновений молекул НГ в 1 см в секунду при 700° К и 1 атм, то оно будет порядка 10 следовательно, скорость этой реакции при эффективности каждого столкновения была бы очень большой. Реакция должна была бы заканчиваться за 10 сек, чего нет в действительности. Очевидно, не каждое столкновение заканчивается взаимодействием. Столкновение молекул (по крайней мере для бимолекулярных реакций) — необходимое условие, но не достаточное. [c.42]

Распределение Максвелла не зависит от взаимод. между частицами и справедливо не только для газов, но и для жидкостей (если для них возможно классич. описание), а также для броуновских частиц, взвещенных в жидкости и газе. Его используют для подсчета числа столкновений молекул газа между собой в ходе хим. р-ции и с атомами пов-сти. [c.418]

Скорость нормальной диффузии определяется числом столкновений молекул газа друг с другом. Коэффициент диффузии в этом случае зависит от средней тепловой скорости молекул и и средней длины свободного пробега молекул X [c.186]

Адсорбция происходит благодаря столкновениям молекул газа с поверхностью, точнее — с ее незанятой частью. Если при определенных условиях адсорбированными молекулами занята 0-я доля поверхности, то доля свободной поверхности будет равна (1-0). Из молекулярно-кинетической теории газов известно, что число столкновений / молекул газа за единицу времени, приходящееся на единицу площади, пропорционально давлению газа Р и описывается уравнением [c.554]

Реакция между твердым телом и газом может произойти при столкновении молекул реагирующего газа с поверхностью тела. Число столкновений молекул газа с единицей поверхности зависит от плотности газа. Соответственно этому и скорость реакции, отнесенная к 1 см поверхности твердого вещества, будет пропорциональна только парциальному давлению газа. [c.51]

Если предположить, что"при каждом столкновении, например, газовых молекул происходит химическая реакция, то это будет означать, что реакции протекают с колоссальными скоростями, так как число столкновений молекул газа даже при нормальных температурах огромно (10 в 1 см за 1 сек). [c.136]

Из кинетической теории газов следует, что общее число столкновений молекул газа [c.55]

В первом издании в Приложениях рассматривались методы расчета числа столкновений молекул газа, законы распределения Максвелла — Больцмана и Максвелла, методы расчета статистических сумм и их использования для расчета констант химических равновесий и в теории активированного комплекса, а также молекулярно-кинетический вывод числа столкновений молекул со стенкой и изотермы адсорбции Лангмюра. Интересующихся этими вопросами отсылаем к первому изданию нашей книги, [c.13]

Число столкновений молекул газа в 1 сек огромно. Для одной молекулы это число достигает 10 . В связи с этим указанные выше мгновенные когезионные взаимодействия между. молекулами, сум.мируясь, оказывают известное влияние на свойства газов. Чем газ более разрежен, тем меньше это влияние и тем ближе газ находится к идеальному состоянию. Наоборот, при повышении давления на газ, чем он концентрированнее, тем молекулы в среднем ближе друг к другу и тем чаще их столкновение. В этом случае когезионное взаимодействие начинает сказываться заметным образом. Это характерно для реальных газов, для которых имеют место большие или меньшие отступления от законов идеальных газов. Эти отступления тем значительнее, чем сильнее газ сжат (чем выше плотность газа). [c.61]

Диффузия газов. Если в объеме находятся различные газы, то вследствие беспорядочного теплового движения молекул газы будут проникать друг в друга до тех пор, пока во всем объеме не создастся однородная смесь различных компонентов. Скорость процесса диффузии зависит от взаимных столкновений молекул, а следовательно, от давления в рассматриваемом объеме, а также от температуры газа, так как ею определяется кинетическая энергия движения молекул газа. Чем выше давление газа, тем меньше средняя длина свободного пробега молекул и тем медленнее протекает процесс взаимной диффузии. В случае высокого вакуума, когда число столкновений молекул газа между собой значительно уменьшается, диффузия происходит почти мгновенно, так как молекула любого компонента может сразу попадать в самые отдаленные части объема. В вакуумной технике принцип диффузии нашел применение в пароструйных диффузионных насосах, в которых откачка газа может происходить за счет диффузии откачиваемого газа в струю пара рабочей жидкости. [c.30]

Как следует из уравнения (39), первое слагаемое этой суммы характеризует число столкновений молекул пара, второе — число столкновений молекул газа со стенкой конденсатора. Скорости теплового движения молекул пара и газа с и входят в уравнение на равных основаниях, но с разными коэффициентами пропорциональности. Таким образом, в сумму (63) входит число столкновений со стенкой молекул вещества (пара), которое конденсируется на охлаждаемой поверхности, и число столкновений со стенкой молекул вещества (газа), которое при заданной температуре заведомо не будет конденсироваться. При выводе основного уравнения предполагается, что молекулы пара после столкновения с охлаждаемой поверхностью в условиях высокого вакуума остаются на этой поверхности, т. е. либо адсорбируются на ней, либо ассоциируются в кристаллические группы [51], [65 ]. Но это справедливо только для молекул пара. Вместе с тем характер полученных соотношений может навести на мысль, что инертный газ как бы тоже конденсируется, т. е. остается на охлаждаемой поверхности, причем опыты подтвердили справедливость уравнений (44), (49). [c.152]

Допустив, что частицы кипящего слоя двигаются абсолютно хаотично, можно найти число столкновений частиц слоя в единицу времени аналогично числу столкновений молекул газа в единицу времени[6] [c.129]

Число столкновений молекул газа может быть определено с помощью кинетической теории газов. Согласно этой теории, молекула А в 1 см газа, содержащего а молекул А и Лв молекул В, претерпевает за 1 сек [c.278]

Это выражение является предельной формой, ранее полученной для числа столкновений молекулы, движущейся со скоростью v через неподвижный газ [уравнение (VII.8Б.1]). Если обозначить через (у) функцию, заключенную в квадратные скобки в уравнении (VII.8Г.4), то можно вычислить различные величины 1р( ) в зависимости от у. Они приведены в табл. VII.1. [c.141]

Если, наконец, воспользоваться уравнением состояния идеального газа р = пкТ, то число столкновений молекул с плоской поверхность о площадью в I лl в течение 1 сек можно представить также в таком виде [c.109]

Определите число столкновений молекул азота и аргона друг с другом в объеме 1 м и число ударов молекул газа о стенку сосуда площ.адью I м за 1 с при 373 К и парциальных давлениях азота [c.125]

В отличие от газов в жидких системах потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия превышает кинетическую энергию поступательного движения молекул. Расстояния между молекулами имеют порядок 10" см. Поэтому движение молекул в жидкости можно рассматривать как движение частиц в потенциальном ящике, или в клетке , размеры которой порядка 10 см. При малой длине свободного пробега и наличии потенциального поля это движение имеет характер колебательного движения, в результате которого молекула сталкивается со своими соседями. Число таких столкновений в секунду порядка 10 , что примерно в 100 раз больше, чем число столкновений молекул в газовой фазе при нормальных условия . [c.592]

Определите число столкновений молекул азота и аргона друг с другом в объеме 1 м и число ударов молекул газа о стенку сосуда площадью 1 м за 1 с при 373 К и парциальных давлениях азота 1,0132.10 и аргона 2,0264.10 Па, если Ом, = 3,64 и Одг = 3,5.10 м. [c.134]

Как показывается в курсах молекулярной физики, полное число столкновений молекул Л и В за единицу времени в единице объема газа составляет [c.96]

На основе кинетической теории газов можно получить важные характеристики процессов переноса в газах эти характеристики имеют важное прикладное значение. Пусть 2 —число столкновений молекулы с другими молекулами за 1 с в 1 см . Л —средняя длина свободного пробега молекулы [c.22]

С повышением температуры растет средняя кинетическая энергия молекул и средняя скорость их теплового движения. Чем выше температура, тем больше коэффициент диффузии данного вещества. Скорость диффузии зависит от давления. При низких давлениях среднее число столкновений, испытываемых в единицу времени каждой молекулой, сравнительно мало, а длина свободного пробега молекул велика. Чем больше давление газа, тем больше число столкновений молекул, тем меньше длина их свободного пробега, тем более сложен и извилист путь каждой молекулы. Чем больше давление газа, тем больше вязкость среды, тем медленнее будет протекать в нем диффузия вещества и тем меньше коэффициент диффузии последнего. [c.423]

Пример 5. Определить число столкновений молекул азота и аргона друг с другом в объеме 1 и число ударов молекул газа [c.42]

Следует отметить, что число столкновений молекул в растворе значительно больше, чем в газе с той же их концентрацией. [c.129]

Отличительная особенность броуновского движения частиц в газообразной дисперсионной среде определяется, прежде всего, малой вязкостью и плотностью газов. В связи с этим жидкие и твердые частицы аэрозолей имеют болыиие скорости седиментации под влиянием силы тяжести, что затрудняет наблюдение броуновского движения. Одиако действие силы тяжести частиц удобно скомпенсировать с помощью электрического поля. Другая особенность броуновского движения частиц в газах связана с тем, что число молекул в единице объема газа значительно меньше, чем в жидкости, и число столкновений молекул газа с коллоидной частицей также меньи.[е, а это обусловливает существенно большие амплитуды броуновского двпжения. Средний сдвиг частицы, находящейся в воздухе при нормальных условиях, в 8 раз больше, а в водороде в 15 раз больше, чем в воде. При уменьшении давления газа средний сдвиг частицы можно увеличить в сотни раз. Из сказанного следует, что, изменяя давление, можно менять характер броуновского движения, т. е. управлять им. Поэтому аэрозоли являются хорошими объектами для исследования броуновского движения. [c.207]

Из числа ударяющихся молекул только часть фиксируется на поверхности, остальные упруго отражаются в газовую фазу. Доля неупругих столкновений к общему числу столкновений молекул газа с поверхностью была названа коэффициентом конденсации а . Необходшго учитывать, что в процессе адсорбции часть поверхности 0 уже покрыта молекулами адсорбата и, следовательно, активной является лишь вторая, свободная часть. Тогда скорость адсорбции, отнесенная к единице поверхности [c.42]

Поры размером от 1000 до 10000 нм близки к средней величине свободного пробега молекул, поэтому число столкновений молекул газа со стенками пор значительно преобладает над числом столкновений молекул между собой. В таких порах число Кнудсена, т.е. отношение средней величины пробега молекулы газа к диаметру поры, больше единицы, поэтому такие поры называют кнудсеновскими. [c.74]

Здесь 5а.м —доля поверхности, покрытой адсорбированными молекулами ао — коэффициент конденсации на чистой поверхности (отношение числа неупругих столкновений, приводящих к адсорбции, к полному числу столкновений молекул газа с поверхностью) п — число адсорбированных молекул, покидающих единицу поверхности, т. е. десорбирующихся за единицу времени т — число молекул, ударяющихся за единицу времени о площадь поверхности, равную единице. [c.243]

Рассмотрим тационарное течение газа через малое отверстие, размеры которо) о малы но сравнению с длиной свободного пробега. Такое течение называется эффузионным. Очевидно, что число Кнудсена в этом случае пелико. Поэтому молекулы выходят в отверстие независимо друг от друга. Если вне сосуда нет газа, то полное число частиц, уходящее в единицу премени через отверстие площади S, panno числу столкновений молекул газа с равной по величине площадью стенки сосуда, происходящих в единицу [c.84]

На механизм диффузии газов в пористых средах особенно существенное влияние оказывает размер пор. В единичном объеме пористой среды число взаимных столкновений между молекулами газа в свободном объеме пористой структуры Л 1 = егес/Я, где п — число молекул газа в единице объема, с — средняя скорость теплового движения молекул, К — длина свободного пробега молекул. Число столкновений молекул газа с внутренней поверхностью пористой среды равно = ЗпсЦ. Отношение этих двух чисел, называемое числом Кнудсена, определяет влияние внутренней поверхности пористой среды на диффузию газа Кп = Х/2г г = 2е/8 — гидравлический радиус пор. В зависимости от соотношения размера пор и средней длины свободного пробега молекул газа возможны различные режимы диффузии. Если длина свободного пробега значительно меньше размера пор (Кп 0), то число взаимных столкновений между молекулами газа будет значительно больше числа столкновений молекул с поверхностью пор. Поэтому влияние внутренней поверхности катализатора на движение молекул газа будет незначительным, и в свободном пространстве пористой структуры перенос веществ будет определяться молекулярной диффузией. В случае бинарной диффузии 12- Величина коэффициента молекулярной диффузии />12 определяется свойствами диффундирующего вещества и составом среды, в которой оно диффундирует. [c.162]

Известно, что давление газов обуслсмйлено молекуляр ной бомбардировкой стенок сосуда, в котором заключен газ, и в конечном счете его величина зависит от числа столкновений молекул газа со стенкой. Число столкновений молекул газа со стенкой в известной степени за висит от соотношения величины средней длины свободного пути молекул газа (Л) и линейных размеров сосуда й),ъ котором заключен газ. [c.6]

Другая особенность броуновского движения частиц в газах связана с тем, что число молекул в единице объема газа значительно. меньше, чем в жидкости, поэтому число столкновений молекул газа с коллоидиой частицей также меньше, а это обусловливает существенно большие амплитуды броуновского движения. Средний сдвиг частицы, находящейся в воздухе при нормальных условиях, в 8 раз больше, а в водороде в 15 раз больше, чем в воде. При уменьшении давления газа средний сдвиг частицы можно увеличить в сотни раз. Из сказанного 1 ледует, что, изменяя давление, можно менять характер броуновского движения, т. е. управлять им. Поэтому аэрозоли являются хорошими объектами для исследования броуновского движения. [c.245]

В это уравнение введено слагаемое 0зПУ, зависящее от скорости направленного движения газа в объеме конденсатора. Введение третьего слагаемого обусловлено тем, что при наложении дополнительного движения газа интенсифицируется процесс обмена и соответственно увеличивается объем газа, ударяющегося в единицу времени о единицу поверхности, помещенной в газе. С другой стороны, газ в результате вынужденного движения со скоростью w проходит в единицу времени дополнительный путь, равный ау. Тогда в первом приближении добавочный объем газа, движущегося к 1 см поверхности, составит ю-Ы см . Исходя из такой приближенной схемы постулируем, что число столкновений молекул газа с поверхностью возрастает на величину ВдЮ, где коэффициент пропорциональности Од должен быть определен экспериментально. В этом случае уравнение объемной скорости конденсации пара принимает вид [c.116]

В последние годы было проведено много работ но изучению кинетики флокуляции и коалесценции. Установлено, что фло-куляция происходит, когда две капли приближаются друг к другу на расстояние двойного молекулярного слоя и далее остаются рядом, что соответствует минимуму их потенциальной энергии. Это явление, как было отмечено Смолуховским около 50 лет назад, во многом сходно с явлением столкновения молекул газа при условии, что обе частицы прекращают движение после столкновения. Используя математический аппарат этой теории, можно определить число клюсте-ров, состоящих из 1, 2, 3,. . . капель, как функцию времени. [c.67]

При очень больших значениях числа Кнудсена (К>1) пограничный слой у поверхности тела не образуется, так как ре-эмитированные (отраженные) поверхностью тела молекулы сталкиваются с молекулами внешнего потока на далеком от него расстоянии, т. е. тело не вносит искажений в поле скоростей внешнего потока. Для этого режима свободно-молекулярного течения газа , который по имеющимся данным наблюдается при M/R > 3, трение п теплообмен на поверхности обтекаемого тела рассчитываются из условия однократного столкновения молекул газа с поверхностью. [c.133]

Была также экспериментально установлена зависимость между количеством разреженного газа, проходящего через капилляр, и длиною последнего. Для объяснения этой зависимости Кнудсен предположил, что молекулы после удара о стенку рассеиваются во всех направлениях независимо от направления удара. В результате некоторые молекулы после удара о стенку будут двигаться в обратном направлении и не пройдут через капилляр. Чем длиннее капилляр, тем больше таких молекул, и поэтому количество газа, прошедшего через капилляр, уменьшается с увеличением его длины. Согласно гипотезе Кнудсена, число молекул, входящих в капилляр и движущихся после удара о стенку в обратном направлении, составляет определенную долю от общего числа молекул, зависящую только от числа столкновений молекул со стенкой. Приняв эту гипотезу Кнудсена, при теоретическом рассмотрении явления фильтрации разреженного газа через пористое тело Дерягин вывел следующую математическую зависимость -для количества газа, прошедшего через пористую систему [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология