Эффект термомолекулярного давления

G помощью формулы (98) выражение для эффекта термомолекулярного давления представляется в виде [c.92]

Эффект термомолекулярного давления [c.110]

Уравнения (42), (43) и (44) дают эффект термомолекулярного давления в стационарном состоянии первого порядка при постоянном ДГ. Они включают произведения феноменологических коэффициентов. На этой стадии исследования можно ввести соотношения Онзагера (32). Как всегда в теории необратимых процессов, они помогут выяснить физический смысл комбинаций коэффициентов, который до сих пор не был вскрыт. [c.110]

ЭФФЕКТ ТЕРМОМОЛЕКУЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ Ш [c.111]

Если это подставить в уравнение (70), получим уравнение Гортера для эффекта термомолекулярного давления, который для жидкого гелия II называется фонтанным эффектом [c.118]

Манометр для измерения давления выбирают в зависимости от диапазона давлений, в котором определяют изотерму адсорбции U-образный жидкостный, Мак- Леода, термопарный или ионизационный. При измерении давления в области молекулярного режима течения газа может возникнуть заметная погрешность, если температура манометра отличается от температуры адсорбента. Обычно манометр для измерения давления располагают в той части установки, которая находится при комнатной температуре, а для охлаждения адсорбента с целью получения высокого вакуума используют жидкие газы азот, водород, неон, гелий и т. д. Вследствие возникновения термомолекулярного эффекта измеряемое давление заметно отличается от действительного равновесного давления над адсорбентом, измеренного при температуре адсорбента [c.54]

Если равновесное давление ниже 0,25 мм рт. ст., нужно вводить поправку на термомолекулярный эффект. Истинное давление в холодной части ампулы вычисляется по формуле, приводимой в [8]. Для 7 1 = 78°К, 7 2 = 293°К и О (диаметр трубки) =4,5 мм полученные значения приведены в табл. 20. [c.206]

Можно связать термомеханический эффект (19) с разностью термомолекулярного давления при помощи соотношений взаимности Онзагера (И). Тогда получим [c.43]

Это выражение дает связь термомолекулярного давления с тепломеханическим эффектом, т. е. с теплотой, перенесенной единицей массы смеси при постоянных ДР и ЛТ( = 0). В главе VI это уравнение будет рассмотрено с другой точки зрения с учетом тепла, полученного из окружающей среды. [c.92]

Удобным объектом исследования таких систем является жидкий гелий П. Он представляет собой смесь нормальных атомов 1 и переохлажденных атомов 2, способных переходить друг в друга по схеме 1 2. Наиболее важной особенностью такой системы является то, что во всех случаях химического равновесия формула Гортера для разности термомолекулярного давления и термомеханического эффекта оказывается справедливой, хотя нормальные атомы не могут проходить через достаточно узкий капилляр. Эти формулы подтверждаются термодинамикой необратимых процессов. [c.96]

Последняя формула устанавливает тесную связь между термомолекулярным давлением и теплотой переноса Q тепломеханического эффекта. [c.115]

Источником ошибки, которую порой можно проглядеть при работе с микровесами, служит термическая эффузия. Если температура образца значительно отличается от температуры остальной части весов, при давлениях от 10 до 20 мм рт. ст. наблюдается ложное изменение массы образца, которое может достигать порядка нескольких микрограммов [49, 54, 55]. Даже если система термостатируется при комнатной температуре, все равно происходит кажущееся изменение веса образца, которое зависит от давления. Наибольшее изменение наблюдается при давлениях 10"2—10 мм рт. ст. Этот вопрос подробно рассмотрен Паули и Томасом [53], и едва ли можно сомневаться, что оба эти эффекта вызваны термомолекулярным током, хотя во втором случае термический градиент должен быть весьма мал. [c.375]

Оба упомянутых явления — термомолекулярная разность давлений и механокалорический эффект — связаны с теплотой переноса вещества через вентиль. Действительно, следуя соотношению [c.332]

Если использовать соотношение (5.10.37), то уравнение (5.10.32) для термомолекулярной разницы давлений легко выводится из условия стационарности (5.10.15). Более подробное описание упомянутых здесь эффектов в одно- и многокомпонентных системах и ссылки на оригинальные работы, посвященные экспериментальным их исследованиям, можно найти в монографиях [4] и [5]. [c.332]

Если отверстие обладает таким размером, что имеет место вязкостный поток, то в равновесных условиях давления и Рг будут одинаковыми. Имеется также промежуточная область, где зависимость между давлениями изменяется от одной формы к другой. Разница в давлениях при их низких величинах, выраженная уравнением (36), является следствием тепловой транспирации или термомолекулярного потока. Рассмотренный эффект приводит к необходимости внесения поправок для получения истинного давления Р во втором сосуде при температуре Т [c.138]

При определении давления в вакуумной системе с адсорбционным насосом термомолекулярный эффект учитывать не следует. Наоборот, давление в вакуумной системе будет выше, чем равновесное давление по изотерме адсорбции, построенной с учетом термомолекулярного эффекта. При использовании истинных изотерм для расчета давления в вакуумной системе У 293/Т аа можно вычислить или взять по табл. 3. [c.55]

Давления в вакуумной системе с адсорбционным насо-сом термомолекулярную поправку учитывать не следует. При сравнении экспериментальных данных по адсорбции, полученных различными исследователями, давление будет указано без корректировки на термомолекулярный эффект, что позволяет рассчитать давление в вакуумной системе. Погрешность, вносимая -этой поправкой, невелика (см. табл. 3) и не дает заметных искажений при оценке возможного предельного давления адсорбционного насоса. При построении истинных изотерм адсорбций, которые используют для определения некоторых структурных и термодинамических характеристик адсорбционного равновесия, поправку на термомолекулярный эффект будем учитывать. [c.67]

Адсорбция гелия и неона при 78°К незначительна, и ею практически можно пренебречь. Это наглядно иллюстрируется следующим опытом. Объем установки с адсорбционным насосом (см. рис. 6) перед охлаждением заполняли гелием до давления 10 мм рт. ст., причем чистоту газа контролировали масс-спектрометром. После полного охлаждения насоса давление гелия уменьшилось всего на 10—15%. Этот эксперимент подтверждает практическое отсутствие адсорбции гелия активным углем СКТ при 78°К. Некоторое снижение давления гелия после охлаждения частично объясняется также термомолекулярным эффектом, т. е. увеличением концентрации молекул гелия в объеме охлажденной части уста- [c.117]

Было установлено, что возникающий в результате разности температур термосифонный эффект оказался достаточным для осуществления циркуляции и перемешивания газообразной реакционной смеси водяного пара и водорода и для предотвращения термомолекулярного разделения. Образцы газовой смеси периодически отбирали и анализировали на содержание водорода, вымораживая водяные пары и адсорбируя водород на окиси меди. Давление водорода определяли манометром МакЛеода. Давление паров воды во время опыта было известно и поддерживалось постоянным при помощи присоединенного непосредственно к прибору, в котором устанавливалось равновесие, сосуда с жидкой водой, поддерживаемого при постоянной температуре. Таким образом, можно было рассчитывать равновесное отнощение Рн// н о любого образца сплава. Если К — константа равновесия реакции [c.482]

При малых давлениях в этом случае вводится поправка на термомолекулярный эффект (см. гл. 12). [c.77]

Значения давления в холодной части ампулы с поправкой на термомолекулярный эффект [c.205]

Термомолекулярная разность давлений и термомеханический эффект [c.38]

В стационарном состоянии /м = 0, и выражение (57) для термомолекулярного эффекта давления дает [c.50]

Смесь, как и в примерах предыдущей главы, заполняет два резервуара, соединенные мембраной или капилляром. Когда оба резервуара поддерживаются при разных температурах 7 п Т АТ, возникает разность давлений Ар (термомолекулярная разность давлений), разница концентраций (термодиффузия) кроме того, силы химического сродства и А могут быть неодинаковыми. Теория этих процессов включает исследование стационарных состояний таких систем и определение количеств переноса. Здесь имеют место также термомеханический эффект и теплопроводность. Они возникают в результате химических реакций. [c.96]

Стационарное состояние. Эффект термомолекулярного давления и 82 термоэффузионный эффект [c.2]

Эти рассуждения можно рассматривать как дальнейшее развитие теории простой однокомпонентной системы, изложенной в главе III. Они обеспечивают более глубокое понимание причин эффекта термомолекулярного давления в жидком гелии II, без которого окажется недостаточно ясной теория простой однокомпонентной системы. [c.119]

Взаимодействие теплового потока и потока вещества в системе вызывает появление эффекта наложения, важнейшими особенностями которого являются разность термомолекулярного давления и термомеханический эффект. Первая из них заключается в том, что под действием разности температур в обоих резервуарах возникает поток вещества, создающий разность давлений. Отношение разности давлений к разности температур называется термомолекулярпой разностью давлений . Для узких капилляров и малых отверстий, соединяющих оба резервуара это —хорошо известный эффект. Он также имеет место в жидком гелии II и называется фонтанным эф- [c.38]

Другим интересным случаем разности термомолекулярного давления является фонтанный эффект в жидком гелии II. В этой жидкости тоже возникает термомеханический эффект. Если рассматривать жидкий гелий II как однокомпонентную систему, уравнение (22) оказывается тоже справедливым. Это было проверено экспериментальным путем Капицей, Меером и Меллинком. Даже для такой исключительной среды, как гелий II, предположения Онзагера подтверждаются. [c.44]

Значения величин Q и Qu не изменяются при смещении нуля отсчета энергии потому, что в выражении термомолекулярного давления (55) и термоэффузионного эффекта (56) они характеризуют определенные физические Беличины. [c.95]

В двухжидкостной теории жидкого гелия II это вещество рассматривается состоящим из двух компонентов — нормальных и конденсированных или переохлажденных атомов. Эта теория была разработана Гортером. Среди других результатов такого рассмотрения им даны выражения для термомолекулярного давления и тепломеханического эффекта на основе псевдотермостатического метода. В этом параграфе будет показано, что термодинамика необратимых процессов приводит к тем же выводам, которые получил Гортер для гелия II. [c.117]

Все рассуждения предыдущего параграфа могут быть применены к двухкомпонентной системе жидкого гелия II. Это вещество находится в условиях, описанных при рассмотрении термомолекулярного давления и тепломеханического эффекта. [c.117]

Сделаем теперь выводы из приведенных в этом параграфе рассуждений. Они имеют большое значение для прерывных и непрерывных систем. В главах П1, V и VI рассматривался эффект термомолскулярпого давления для систем, содержащихся в двух резервуарах, соединенных между собой капилляром или мембраной. Эти системы рассматривались как непрерывные, при этом мы не иите-ресовались подробно явлениями, протекавшими в самих капиллярах. В настоящей главе, однако, были выведены общие уравнения прерывных систем, позволяющие детально исследовать даже процессы, проходящие внутри капилляров, где, конечно, должна быть учтена вязкость. Из баланса количества движения жидкости в капилляре, соединяющем два резервуара, ясно, что если в самом капилляре отсутствует поток, то разности давлений в резервуарах нет. Кроме того, из выражения для следует, что если скорость центра тяжести жидкости в капилляре v = О (отдельные компоненты скорости при этом могут иметь величину, отличную от нуля), то не могут появиться тангенциальные силы, действующие на стенки капилляра. Отсюда получается, что в стационарном состоянии первого порядка с постоянным значением АТ, рассмотренным в главе VI, разница термомолекулярного давления в двух резервуарах, соединенных между собой капилляром, до.пжна быть равна нулю, если состояние системы описывается уравнением, выведенным в этой главе. [c.154]

Вследствие малых давлений криптона при —195° поправку на неидеальность вводить не нужно но эффузионный эффект приводит к поправке, которая не вводится при измерении адсорбции азота из-за сравнительно высоких давлений. Термоэффузион-ный эффект, или термомолекулярный ток, проявляется в виде разности давлений между сообщающимися частями установки, в которых поддерживается различная температура. Если адсор- [c.360]

При низких давлениях (порядка нескольких миллиметров ртутного столба) поправка на эффект плавучести может быть скрыта ложным изменением веса, которое часто наблюдается, но пока еще никак не объяснено. Например, при работе с пружиной, состоящей из пятидесяти одного витка, Маделей [63] нашел, что, если адсорбент имеет очень низкую удельную поверхность, то при давлении водяного пара 20 мм рт. ст. происходит кажущееся увеличение веса примерно на 0,3 мг. Это увеличение веса слишком значительно, чтобы его можно было объяснить адсорбцией пара на поверхности пружины, площадь которой составляет около 50 см - (включая трещины и изломы). Отчасти этот эффект может быть обусловлен термомолекулярным током. [c.380]

Как подчеркивалось выше (см. стр. 334), термомолекулярному течению при наличии температурного градиента соответствует интервал давлений, при котором средний свободный пробег 7 молекул газа много больше к, характерного размера сосуда конвекция имеет место при Я много меньшем й. В любом случае тело, помещенное в атмосферу газа с температурным градиентом, испытывает действие суммарной силы, обусловленной моментом количества движения ударяющих о него молекул, и величина этой силы зависит от размера и формы тела. В области, соответствующей термомолекулярному течению, эта сила возникает потому, что кинетическая энергия молекул зависит от их температуры, которая неодинакова из-за наличия градиента, в то время как в области конвекции положение тела определяется макроскопическим потоком газа. В реальных условиях силы, обусловленные этими эффектами, нельзя рассчитать с точностью, достаточной для введения количественных поправок. В лучшем случае можно только понять их тенденцию, с тем чтобы свести эти эффекты к минимуму и оценить предельную точность определений микровесовьш методом. [c.354]

Действие компримирующих вакуумных насосов основывается на всасывании газа из откачиваемого пространства, комприми-ровании его и удалении наружу. В зависимости от принципа действия они могут быть объемными, в которых сжатие газа происходит путем изменения объема рабочей полости, и скоростными, в которых молекулам газа сообщается дополнительная скорость в направлении выхода и затем кинетическая энергия газового потока преобразуется в потенциальную энергию давления, или может быть использовано иное физическое явление для создания направленного движения молекул, например термомолекулярный эффект. [c.12]

Для иллюстрации приведем несколько примеров. Чандерна и Хониг [4] впервые обнаружили этот эффект при работе с весами, имеющими чувствительность 5 -Ю г. Они пришли к заключению, что кажущееся изменение массы в области давлений 0,001—20 мм рт. ст. вызывается термомолекулярными течениями. При работе с гелием на весах, имеющих чувствительность 2 -Ю" г, с противовесом, изготовленным из шарика платины массой 1 г и с грузом, лежащим на плоской платиновой чашке диаметром около Ъ,мм, опущенных на длинных подвесках почти до дна стеклянной трубки диаметром около 55 мм (противовес и чашка с образцом находились на одной высоте и в одной и той [c.215]

В заключение отметим, что Чандерна [27] предложил еще один метод учета термомолекулярных эффектов при взвешивании в области давлений 0,001—20 мм рт. ст. Сущность этого метода, использованного в адсорбционных исследованиях, заключается в том, что впуск адсорбируемого газа перемежается с впусками неадсорбирующегося газа. Это позволяет по получаемой ступенчатой кривой вычислить величину термомолекулярных эффектов и вычесть ее из измеренных величин. Так Чандерна удалось измерить величины адсорбции с точностью до 0,2 мкг. [c.219]