Кинетический диаметр молекул газо

Средний диаметр молекул по данным кинетической теории газов Начальная скорость разделения Знак вопроса. Ненадежные данные Звездочка при символе химического элемента означает, что данный эле- [c.6]

Лри 293 К и 1,013 10 Па вязкости азота и неона 175 и 311 мкП соответственно. Вычислите 1) кинетические диаметры молекулы этих газов и сравните с данными справочника [М.] 2) температуру, при которой вязкость азота станет равна вязкости неона при 293 К. [c.128]

Методы кинетической теории материи было бы желательно при-.менить для описания динамики плотных газов, законов движения неоднородных сред в нижних слоях атмосферы, а также законов движения жидких и газообразных сред при высоких давлениях. Первые попытки обобщить кинетическое уравнение Больцмана яа плотные газы были сделаны в первой половине нашего века работах Энскога, где молекулы газа рассматривались как твердые упругие сферы конечного диаметра а. Так как взаимодействие таких молекул происходит практически мгновенно, то представлялось возможным не зп1итывать тройных соударений и соударений более высокого порядка. Энскогом были проведены необходимые расчеты и вычислены коэффициенты переноса. Вычисления локазали, что теоретические значения коэффициентов переноса совпадают с опытными значениями до давлений в несколько сот атмосфер. Как видно, первые попытки применения кинетической теории для описания динамики плотных газов дали вполне удов- Летворительные результаты, поэтому представляется целесооб- разной дальнейшая разработка этой теории для описания динамики плотных сред, в первую очередь применительно к неоднородным редам, в частности к дисперсным системам. [c.102]

Коэффициент диффузии паров зависит не только от условий эксперимента, но и от рода инертного газа, в котором происходит диффузия. Согласно кинетической теории коэффициент диффузии обратно пропорционален корню квадратному из массы атомов и квадрату диаметра молекул газа [c.290]

Другим фактором, влияющим на проницаемость, оказывается скорость диффузии, зависящая от размера молекулы газового пенетранта и от природы полимера. Размер молекулы газа отражается в величине коэффициента диффузии чем меньше размер молекулы, тем больше коэффициент диффузии. Впрочем, внимательное изучение размеров молекул газов приводит к некоторым интересным результатам. В табл. У1-9 приведены кинетические диаметры молекул некоторых газов, представляющих интерес для нашего изложения [13]. Несмотря на то, что молекулярная масса кислорода больше, чем азота, молекулярные размеры кислорода меньше. Если связывать проницаемость с коэффициентами диффузии, то кислород должен обнаруживать более высокую проницаемость, чем азот. Из табл. VI- и У1-8 ясно, что это выполняется не только в случае стеклообразных полимеров, но и эластомеров. Отличие заключается только в том, что фактор разделения выше у стеклообразных полимеров. [c.315]

В молекулярно-кинетической теории газов одной из важных характеристик газа считается среднее расстояние между двумя последовательными столкновениями молекулы с другими молекулами. Это расстояние принято называть средней длиной свободного пробега молекул газа. Она зависит от плотности, с которой молекулы заселяют объем газа, а также от величины, называемой диаметром столкновения молекул. Приближенное значение средней длины свободного пробега (А,) молекул можно найти с помощью следующего выражения (вывод которого здесь не рассматривается) [c.156]

В технике и технологии использование любого явления всегда носит целенаправленный характер. При этом процесс, использующий данное явление, должен быть проведен с заданной полнотой и максимально возможной скоростью, поскольку эти два условия определяют качество получаемого продукта и габариты используемого оборудования. Для того, чтобы понять, каким образом провести процесс вьщеления газа из жидкости с соблюдением этих условий рассмотрим, как поведут себя молекулы газа и жидкости, если их привести в соприкосновение в замкнутом объеме. Хорошо известно, что при обычных давлениях и температурах плотность газа мала, и расстояние между молекулами в несколько раз превышает их эффективный диаметр. Вследствие этого молекулы газа свободно движутся в объеме, не испытывая силового взаимодействия со стороны окружающих частиц. Периодически они подвергаются упругим столкновениям с другими молекулами и со стенками сосуда, обмениваясь при этом импульсом и кинетической энергией. За счет столкновений движение их носит беспорядочный характер, при этом все направления движения равноправны. [c.24]

Средний свободный пробег. Давление р имеет тот же порядок величины, что и давление, при котором средний свободный пробег молекул газа равен диаметру пор перегородки. Средний свободный пробег может быть определен по величине вязкости [X (из уравнений кинетической теории газов) для строго сферических молекул [c.494]

Легкие молекулы обладают большей скоростью, чем тяжелые молекулы, и чаще сталкиваются с пористой диафраг.мой (ме.м-браной), что способствует их предпочтительному прохождению через нее. Чтобы обеспечить режим кнудсеновской диффузии, диаметр отверстий в диафрагме должен быть меньше Vio среднего свободного пробега молекул. Таки.м образом, метод газовой диффузии основан на различии кинетических свойств разделяемых газов. [c.282]

Изучение способности того или иного газа поддерживать скорость мономолекулярной реакции используется как метод определения скорости передачи энергии от одних молекул другим. При давлении Р константа скорости разложения вещества А равна k . На рис. 39 приведена предварительно определенная зависимость относительных значений констант скорости( к/ков) распада вещества А от давления. При добавлении химически инертного газа В, давление которого равно Р, константа скорости разложения А увеличивается от к до к . Тогда по сравнению с А относительная эффективность вещества В в передаче энергии веществу А выразится отношением (Р ,—PJ/P. Выбрав, далее, кинетические диаметры столкновений, можно перейти и к оценке относительной эф фективности соударений (табл. 20). На основании данных табл. 20 можно сделать вывод, что эффективность процесса передачи энергии тем больше, чем сложнее молекула, однако скоро достигается предел эффективности, за которым не происходит ее дальнейшего увеличения с усложнением молекулы. Поэтому, возможно, правильно предположение теории мономолекулярных реакций об обмене энергией в каждом соударении молекул не слишком простого строения. Поскольку колебательно возбужденная, т. е. активированная двухатомная молекула в среднем существует в течение г 0 сек, соответственно периоду колебания, а промежуток времени между столкновениями при Р = [c.163]

Рис. 8.35. Зависимость знер-гпп активации диффузии газов п цеолитах КА (1) и калиевой форме узкопористого морде-нпта (2) от кинетического диаметра молекул [154, 156].

Заметим, что а отличается от диаметра молекулы д., использовавшегося нами ранее при рассмотрении упрощенного варианта кинетической теории газов. Эти параметры по порядку значений одинаковы, однако между ними нет простой связи. [c.35]

В результате всех форм взаимодействия атомы в молекулах располагаются в определенном порядке и молекулы представляют собой сложные пространственные образования. Количественные данные о размерах молекул впервые были получены в кинетической теории газов. Было найдено, что эффективные диаметры молекул, содержащих небольшое число атомов, имеют порядок величины нескольких ангстрем. Молекулы с большим числом атомов имеют, очевидно, большие поперечники. Сопоставляя свойства ряда сходных молекул, отличающихся друг от друга определенным числом атомов и групп, на основе химической теории строения можно найти не только эффективный поперечник молекулы, но до некоторой степени оценить форму молекулы и радиусы действия связанных атомов. [c.50]

Как уже известно, уравнение (1.5) не отражает поведение реальных газов, особенно при температурах ниже критических. В связи с этим было предложено много других уравнений, связывающих переменные р,и,Т и точнее передающих реальные зависимости.Наиболее известно из этих уравнений уравнение Ван-дер-Ваальса, учитывающее собственный объем молекул, который в кинетической теории идеального газа считается пренебрежимо малым по сравнению с объемом газа. Учитываются также силы взаимодействия между молекулами, зависящие от расстояния между ними. Если представить молекулы газа в виде несжимаемых шаров диаметром а, то, как видно из рис. 7, вокруг каждой молекулы существует запрещенный объем радиуса а, внутрь ко- [c.14]

Влияние температуры на молекулярно-ситовое действие очень ярко видно на примере адсорбции кислорода, аргона и азота на цеолите NaA при низких температурах. Изобары адсорбции этих газов представлены на рис. 8.15. Хотя кинетический диаметр молекулы азота всего на 0,2 А. больше, чем у кислорода, этой небольшой разницы достаточно для того, чтобы азот не адсорбировался при низких температурах или адсорбировался крайне медленно. При температурах выше —100 °С азот адсорбируется в больших количествах, чем кислород. Аргон ведет себя так же, -как азот, но он начинает адсорбироваться нри более низкой температуре, Таким образом, при низких температурах азот и аргоп с большим трудом диффундируют в цеолит NaA, и за время опыта адсорбционное равновесие не устанавливается. Изменение моле-кулярно-ситового действия с температурой объясняется следующими причинами 1) диффузия как активационный процесс является функцией температуры или 2) повышение температуры усиливает колебания атомов кислорода, окружающих окна в каркасе цеолита. Например, при повышении температуры от 80 до 300 К следует ожидать увеличения амплитуды колебаний на 0,1—0,2 А-Соответствующее увеличение размера окон будет достаточным для того, чтобы началась диффузия азота и аргона [51]. [c.654]

Легкие частицы имеют скорости больше, чем тяжелые, и чаще сталкиваются с пористой диафрагмой (мембраной), что способствует их предпочтительному проникновению. Чтобы обеспечить режим кнудсеновской диффузии, диаметр отверстий в диафрагме должен быть меньиле десятой части среднего свободного пробега молекул. Таким образом, метод газовой диффузии основан на различии кинетических свойств разделяемых газов. Этот метод был впервые применен в 1932 г. для разделения изотопов неона. В настоящее время метод широко применяется для разделения изотопов урана 235 и 238 (р / = 1,0043), который предварительно превращают в газообразный гексафторид урана, сублимирующий при 56 °С. [c.239]

Следует помнить, что в общем случае при правильной оценке степени разрежения необходимо исходить не из абсолютной величины давления, а из соотношения длины свободного пробега молекул газа Я. и диаметра сосуда й. Состояния газа, при которых Х (1, Х< с1 и X 0(1, называют в вакуумной технике соответственно высоким, низким и средним вакуумом. По этому определению, основанному на молекулярно-кинетической теории газов, газ может находиться в состоянии высокого вакуума даже при атмосферном давлении, если величина достаточно мала (например, в порах твердого тела). В отличие от классификации автора область давлений от 1 до 10" мм рт. ст. обычно называют высоким вакуумом, а ниже 40 мм рт. ст. —сверхвысоким вакуумом. —Ярггж. ред. [c.570]

В кинетической теории газов получен ряд соотношений между наблюдае-Л1ЫМИ на опыте величинами и иредполагаемыми диаметрами молекул а. Так, уравненпе Максвелла для коэффициента вязкости, исправленное Чэпменом, можно представить в виде [c.29]

Мембранное газоразделение. Это процесс разделения на компоненты газовых смесей или их обогащение одним из компонентов. При использовании пористых мембран с преимущественным размером пор 0,005-0,03 мкм разделение газов происходит вследствие так называемой кнудсеновской диффузии. Для ее осуществления необходимо, чтобы длина свободного пробега молекул была больше диаметра пор мембраны, т.е. чтобы частота столкновений молекул газа со стенками пор превышала частоту взаимных столкновений молекул. Поскольку средние скорости молекул в соответствии с кинетической теорией газов обратно пропорциональны квадратному корню их масс, компоненты разделяемой смеси проникают через поры мембраны с различными скоростями. В результате пермеат обогащается компонентом с меньшей молекулярной массой, ретант (концентрат) - с большей. Коэффициент разделения смеси Кр = / 2 = где и 2 число молей компонен- [c.331]

Эффект Рамзауера. При рассеянии электронов газами можно было ожидать, что это рассеяние будет тем сильнее, чем меньше скорость (т. е. кинетическая энергия) рассеиваемых электронов. Оказалось однако, что при уменьшении скорости рассеяние растет до некоторого максимума, а затем снова падает. Это явление открыл Р а м з а у е р (1923) в благородных газах, а затем оно было найдено и в других газах. Для очень медленных электронов некоторые газы совсем прозрачны , как если бы диаметры их атомов или молекул уменьшались до нуля. Эго изменение эффективных диаметров молекул в зависимости от скорости рассеиваемых электронов совершенно непонятно с точки зрения классических представлений, но находит себе объяснение в квантовой механике максимум рассеяния отвечает тем скоростям рассеиваемых электронов, при которых их фазовые волны находятся в резонансе с фазовыми волнами рассеивающих электронов, принадлежащих атомам газа. [c.206]

В 1899 г. Рэлей ввёл новые представления в теорию этих плёнок. Он подтвердил н блюдение Покельс о том, что поверхностное натяжение сохраняет значение, соответствующее чистой воде, до некоторого критического значения площади и быстро падает при дальнейшем её уменьшении. Он предположил, что при этой критической площади молекулы накапливаются в таком количестве, что соприкасаются друг с другом и образуют слой толщиной в одну молекулу на всей поверхности. Рэлей пишет ... в какой момент возникает сопротивление сжатию Ответ зависит от природы сил, действующих между молекулами масла. Если они ведут себя как гладкие твёрдые шарики кинетической теории газов, то между ними не возникает никаких сил взаимодействия до тех пор, пока не достигнута плотная упаковка. .. Если мы примем эги представления..., то начало уменьшения поверхностного натяжения должно соответствовать моменту образования слоя толщиной в одну молекулу, и диаметр молекулы масла должен быть около 1 л[1,. .. Всякое другое поведение молекул указывяло бы на то, чти силы отталкивания между ними появляются задолго до образования первого сплошного слоя 2. [c.35]

Броут [96], применив приближенный квантовомеханический метод, рассчитал эффективность релаксации более тяжелых гомоядерных двухатомных молекул. Оказалось, что средняя вероятность перехода равна - ( о/го) где do—межъядерное расстояние в молекуле, го — кинетический диаметр соударения. Интересно выяснить происхождение этого исключительно простого результата. При повышении температуры увеличивается диапазон заселенных вращательных уровней и расстояние между ними и возрастает скорость соударения. Первый фактор понижает вероятность обмена, второй увеличивает, и в результате вероятность не зависит от температуры. Независимость вероятности обмена от массы молекулы также вытекает из противоположного действия двух факторов первый— возрастание вероятности при увеличении массы молекулы и соответствующем сближении вращательных уровней второй — понижение вероятности из-за уменьшения скорости соударения при увеличении массы молекулы. Поскольку время соударения всегда намного меньше периода вращения молекулы, вероятность перехода не зависит от межмолекулярного потенциала. Расчетные значения Z p равны 17 для Ог и 23 для N2. Они превышают опытные данные , 5,3 для N2 и 4,1 для О2 (ультразвуковая дисперсия [97]), а также 4,7 для N2 и 4,1 для Ог (ультразвуковое поглощение [98]). По измерениям в ударных волнах [94] Zsp = 5 для N2. Диполь-дипольное взаимодействие также повышает эффективность вращательной релаксации молекул газа с относительно большим молекулярным весом так, для молекулы N0, которая по ряду признаков [c.270]

По кинетической теории газов число соударений 2 двух сортов молекул с массами М и Мв пропорционально квадрату их среднего диаметра и выражению (Ма- - М )1Ма.Мв, которое, в частности, превращается в ущ если обе молекулы одинаковы. Изотопное замещение не оказывает существенного влияния на диаметры молекул. Поэтому отношение 2 /г для них равно отношению только что приведенных множителей, зависящих лишь от масс. Если молекула А есть или Вз, а молекула В — какая-нибудь тяжелая молекула, то приближенно можно считать Мд -Ь Мв равным 31 в-Тогда 2н/2б = УМо21Мн2 = откуда согласно (48) получаем для отношения констант скорости реакций тяжелой молекулы с Нг и с Ва [c.186]

Смотреть страницы где упоминается термин Кинетический диаметр молекул газо: [c.7] [c.283] [c.477] [c.230] [c.182] [c.425] [c.117] [c.121] [c.126] [c.129] [c.425] [c.14] [c.404] [c.14] [c.356] [c.156] [c.126] [c.129] [c.667] [c.136] [c.78] [c.22] [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология