Молекул длина ударов о стенку

Выражение молекулярное течение было предложено Кнудсеном [73]. Если давление постепенно уменьшать, то наступает момент, когда средняя длина свободного пробега молекулы становится сравнимой с размерами сосуда. Тогда скорость течения определяется главным образом влиянием ударов о стенки, а не межмолекулярными соударениями, которые определяют вязкость. Анализ этой проблемы был сделан рядом исследователей [73, 82 — 86]. Применив закон распределения Максвелла — Больцмана [87, 88], Кнудсен вывел уравнение [c.464]

Физический смысл давления двухмерного газа становится понятным также при проведении аналогии с газом, находящимся в трехмерном пространстве. Например, под действием молекулярнокинетического движения молекулы газа ударяются о стенки сосуда, чем и объясняется давление газа в сосуде. Подобным же образом молекулы адсорбированного вещества в процессе молекулярнокинетического движения совершают хаотические перемещения по поверхности, ударяясь о стенки сосуда, ограничивающие поверх ность. Двухмерное давление определяется силой, приходящейся на единицу длины периметра, ограничивающего поверхность, на ко торой адсорбировано вещество. Отсюда следует, что единицы из мерения этого давления совпадают с единицами измерения повер хностного натяжения. [c.159]

При низких давлениях и малом диаметре пор средняя длина свободного пробега молекул превышает диаметр пор и молекула чаще ударяется о стенки пор, чем сталкивается с другими молекулами газа. При ударах о стенки пор молекулы диффузно отражаются. Многие катализаторы, применяемые в промышленности, в том числе алюмосиликатные катализаторы крекинга, имеют поры диаметром менее 10 нм. Для реакций при атмос-сферном давлении на таких катализаторах можно ожидать влияния кнудсеновской диффузии на скорость процесса. Массоперенос путем кнудсеновской диффузии описывается уравнением (5.6) с использованием коэффициента кнудсеновской диффузии Ок. [c.70]

Средняя длина свободного пробега молекул газа. Кинетическая теория предполагает в первом приближении, что на молекулу газа действуют только силы, возникающие при ее непосредственном сближении с другой молекулой (или со стенкой). Хотя в действительности очевидно, что удары молекул друг о друга не могут быть просто аналогичны ударам упругих тел, но такое приближение дает возможность достаточно хорошо изучить молекулярные траектории. Доказано, что если рассматривать молекулы как сферические частицы, распределение скоростей которых подчиняется закону Максвелла, среднее расстояние, проходимое молекулой между двумя столкновениями, называемое средней длиной свободного пробега, может быть выражено следующим образом [c.29]

Крайне разреженные газы. Все предыдущие рассуждения и выводы относятся к таким газам, в которых средняя длина пути очень мала по сравнению с размерами сосуда, который поэтому не оказывает существенного-влияния. Если, наоборот, газ очень разрежен, то средняя длина пути увеличивается до размеров, соизмеримых с размерами сосуда. В этом случае свойства газа определяются не столько взаимными столкновениями его молекул,, сколько ударами этих молекул о стенки сосуда. Особенно резко это сказывается при сосудах малых размеров (капилляры, узкие простенки). [c.159]

Опыты, проведенные в установке, специально смонтированной для выяснения этого парадокса, показали, что металлическая проволока (платиновая) не оказывает каталитического действия она служит только как нагревательный элемент и создает вокруг себя теплый газовый футляр, внутри которого органическая молекула гомогенно распадается. Действительно, давление газа можно уменьшить настолько, что длина свободного пробега молекулы будет больше радиуса реактора при этом условии молекула, нагретая путем удара о горячую проволоку, должна немедленно охладиться на стенках реактора, которые нагреты очень слабо. При этом горячий газовый футляр не образуется и наблюдается удивительное явление молекула ацетальдегида, столь легко распадающаяся, может сохраняться неизмененной в продолжение месяцев в присутствии платиновой проволоки, нагретой до 1000° С. Полу- [c.269]

Перенос реагирующих веществ и продуктов реакции внутри зерен может осуществляться только путем диффузии. Если диаметр пор превышает среднюю длину свободного пробега молекул (около см при атмосферном давлении, 10- см при 300 ат), в порах происходит нормальная диффузия в соответствии с уравнением (1,49а). В более тонких капиллярах коэффициент диффузии снижается, так как диффундирующие молекулы чаще ударяются о стенку капилляра, чем сталкиваются с другими молекулами. [c.73]

Однозначное отталкивание молекулы назад от стенки нарушает хаотический ход их движения и если все одновременно приобретают направленное движение прочь от стенки, по навстречу им двигаются другие молекулы и поэтому па какое-то мгновение те и другие как бы встречаются, удваивая число их взаимных соударений, что равноценно повышению концентрации и поэтому будет наблюдаться отток молекул от стенки. Но частота ударов молекул растворенного вещества о стенку при этом не изменится, т.к. чем меньше здесь молекул, тем больше молекул на расстоянии чуть больше длины пробега молекул от стенки, тем чаще они будут опять ударять о стенку, поддерживая этим осмотическое давление. [c.210]

Перейдем теперь к изложению молекулярнокинетической теории. Начнем с рассмотрения отдельной молекулы газа, заключенного в сосуд кубической формы с длиной ребра / и площадью стенки Л (рис. 9.1). Если молекула с массой т движется со средней скоростью v, она обладает механическим импульсом (количеством движения) mv. При ударе о стенку сосуда молекула теряет скорость в направлении стенки и действует на нее с силой mv, возникающей в результате изменения импульса. Однако это столкновение является (согласно рассматриваемой теории) идеально упругим, и поэтому молекула не останавливается, прилипнув к стенке, а отражается от нее, приобретая такую же скорость, как и до столкновения, но уже в противоположном направлении. Учитывая, что импульс представляет собой век- [c.148]

Относительное количество молекул в единице объема нри уменьшении размера нор не меняется. Но за счет того, что каждая молекула чаще ударяется о стенку сосуда и соответственно каждые соседние молекулы чаще ударяются друг о друга, то создается эффект повышения концентрации именно за счет движения молекул, т.к. при этом поведение молекул такое же как в разряженном газе, т.е. их концентрация растет с увеличением числа соударений со стенками пор. Но этот эффект начинается тогда, когда диаметр пор становится меньше длины свободного пробега, причем для той группы молекул, расстояние между которыми становится больше ширины микронор. Тогда создается состояние разряженного газа. [c.219]

Более частые соударения каждой молекулы со стенками пор и между собой соответствует возрастанию концептрации молекул независимо от их истинной концентрации, даже нри одной и той же концентрации. Если три молекулы попадают во все более узкую микропору, то опи все более повышают свою концентрацию и давление на стенки нор, т.к. каждая из них все чаще соударяется со стенками пор и между собой. Это происходит потому, что когда ширина поры становится меньшей двух длин свободного пробега молекулы, то движение молекул переходит в режим движения разряженного газа, когда давление создаваемое газом зависит от объема сосуда, в котором они заключены чем меньше объем, тем больше давление, создаваемое ими на стенки сосуда, т.к. молекулы чаще ударяются о стенки сосуда, поскольку их путь пробега сокращается. И как только этот объем уменьшится до того, что молекулы начнут чаще соударяться между собой, так зависимость давления от объема сосуда сразу же прекратится. [c.221]

В микронорах векторы давления, оказываемого стенкой на молекулы направлены навстречу друг другу. Поэтому они создают отталкивающее усилие друг от друга, стремясь раздвинуть микротрещину. Если молекулы стремятся удалиться из микропор, значит, на них действуют со стороны стенок микропор какие-то силы, отталкивающие их от степок. Но если стенки отталкивают молекулы, значит, и молекулы с такой же силой давят на стенки, стремясь их раздвинуть. Любое перемещение молекул связано с силой, действующей на них. Это пример осмоса, действие которого обладает большой силой. Избыточное давление в микронорах создается потому, что молекулы чаще ударяются о стенку и, стремясь ликвидировать это избыточное давление, уходят из микроноры. Но быстро уйти они не могут, т.к. микропора длинная и пока они найдут нуть из микропоры проходит определенный промежуток времени, нока поддерживается расклинивающее давление. Просто же у стенки сосуда диффузный слой образуется почти мгновенно, т.к. достаточно одного скачка молекулы, чтобы его образовать. [c.312]

Вычислите среднее число столкновений одной молекулы, общее число столкновений и число ударов о стенку сосуда площадью 1 за I с молекул кислорода, находящегося под давлениями 1,013 10 и 1,013 Па при 323,1 К- Объем кислорода 0,5 м . При каких условиях (давление) длина свободного пробега молекул Оа станет равной [c.128]

Частицы пыли, дыма или тумана при свободном падении быстро достигают такой постоянной скорости, при которой аэродинамическое сопротивление, действующее на частицу, становится равным ее весу. Если размер частицы сравним с средней длиной свободного пробега молекул газа, то удары этих молекул приводят к случайному (броуновскому) движению, которое накладывается на ее гравитационное оседание. При очень малых размерах частицы и коротком времени наблюдения падение ее полностью маскируется броуновским движением. При рассмотрении скорости падения целесообразно взять простейший случай оседания жесткой сферической частицы в газе в отсутствие влияния других частиц и стенок сосуда. Если частица велика по сравнению с длиной свободного пробега газовых молекул, но не настолько велика, чтобы могли проявиться эффекты, связанные с инерцией газообразной среды, то применим закон Стокса. Приравнивая Стоксово сопротивление эффективному весу шара, имеем [c.78]

Если газ натекает через капиллярную трубку, длина которой достаточно велика по сравнению с диаметром, а последний много больше средней длины свободного пробега молекул газа, то скорость потока зависит от вязкости газа. При так называемом вязкостном натекании количество газа, протекающего через ионизационную камеру, зависит от вязкости газа и разности квадратов давления в резервуаре и ионизационной камере. Кундт и Варбург [П78] нашли, что при более низком давлении газа, когда средняя величина свободного пробега становится сравнимой с диаметром трубки, скорость потока начинает превышать скорость при вязкостном натекании. Это происходит благодаря отражению молекул при ударе о стенку и скольжению их по стенке трубки. Когда размеры трубки, через которую проходит газ, намного меньше средней длины свободного пробега молекул газа, то вязкость газа перестает играть роль в образовании потока, так как молекулы газа сталкиваются только со стенками, а не между собой. Поток в таких условиях известен под названием потока Кнудсепа [П42], или молекулярного потока, и представляет собой фактически процесс диффузии. Каждый компонент газовой смеси диффундирует независимо друг от друга согласно градиенту давления со скоростью, пропорциональной где М — молекулярный вес компонента. Таким образом, газ, выходящий из трубки или пористого натекателя, будет обогащен соединениями более низкого молекулярного веса. Образец в резервуаре будет обедняться этими соединениями, в результате чего состав газа, входящего в ионизационную камеру, со временем в значительной степени изменится, если не работают с резервуаром достаточного объема. Диффузия молекул используется для разделения смесей (включая изотопы) и лежит в основе метода определения молекулярных весов по скорости диффузии. В масс-спектрометрии часто применяется метод молекулярного натекания во всем диапазоне используемых давлений, так как при этих условиях число молекул любого компонента газа, анализируемого в ионизационной камере, прямо пропорционально разности парциальных давлений этого компонента в резервуаре и камере. При этом предполагается, что откачивание газа из ионизационной камеры насосами также происходит в режиме молекулярного потока. В обычных условиях, когда давление в ионизационной камере ничтожно по сравнению с давлением в резервуаре, число молекул любого компонента в ионизационной камере пропорционально его давлению в резервуаре. На основании экспериментальных данных и теоретических положений Кнудсен вывел уравнение для постоянного потока газа через капилляр диаметра d и длины L. Это уравнение применимо для любых давлений. Количество газа Q, определенное как d/dt pv), протекающее через трубку, описывается выражением вида [c.75]

Температура ионного источника может оказывать и иное заметное влияние на масс-спектр — не за счет осуществляющихся химических превращений. При попадании в ионизационную камеру молекулы не обязательно ионизируются немедленно благодаря низкому давлению паров (большая средняя длина свободного пробега) молекулы до ионизации могут многократно сталкиваться со стенками камеры. При каждом таком столкновении со стенкой, даже если и не наблюдается химических превращений, может происходить перераспределение тепловой энергии. Ионизационные камеры источников с ионизацией электронным ударом обычно имеют температуру от 150 до 250° С, так что до ионизации молекула может получить довольно много тепловой энергии, которую следует учитывать наряду с энергией, сообщаемой молекуле при ионизации. Таким образом, молекулярный нон обладает избытком энергии, полученной и от горячего источника, и от ионизирующих электронов. Экспериментально найдено, что эти термические эффекты почти не обнаруживаются по масс-спектрам ароматических соединений, имеющих достаточно устойчивую структуру, однако по масс-снектрам алифатических соединений часто наблюдается резкое усиление степени фрагментации под влиянием температуры. На рис, 4.8 приведены для сравнения частичные масс-спектры пептида при различных температурах ионного источника нетрудно заметить, что интенсивность пика молекулярного иона резко снижается при [c.93]

При каждом ударе одной молекулы о стенку количество движения (импульс), полученное стенкой, равно 2ти. За единицу времени при скорости V молекула преодолевает расстояние I. Чтобы вернуться после столкновения с противоположной стенкой, отстоящей от исходной на длину ребра куба I, молекуле надо пройти расстояние туда и обратно, т. е. преодолеть расстояние 21 для нанесения каждого удара. [c.18]

Последнее условие имеет место при умеренных температуре и давлении, при которых обычно водород и кислород могут быть безопасно смешаны, и смесь их может быть помещена В предварительно откачанный сосуд. Однако если температура этого сосуда превышает 400°С, то смесь обязательно взрывает. Высокая температура значительно увеличивает долю эффективных соударений И и Ог, и активные центры О, Н и ОН адсорбируются стенками сосуда недостаточно быстро, чтобы предотвратить развитие и разветвление цепей. Последним обстоятельством определяется то количество смеси, которое можно выпустить в откачанный, подогретый сосуд, не опасаясь взрыва или даже заметных признаков реакции. Когда в сосуде находится сравнительно малое количество молекул, то есть когда давление в сосуде невелико, происходит малое число соударений активных частиц с Ог и Нг, по сравнению с числом ударов их о стенки, особенно если сосуд длинный й узкий, и поэтому обрыв цепей происходит более быстро, чем их развитие и разветвление. [c.116]

При протекании через слой порошкообразного материала сильно разреженного воздуха предполагается кнудсеновский режим течения, при котором соударения его молекул между собой становятся крайне редкими по сравнению с ударами о стенки пор. При этом режиме средняя длина пробега молекул воздуха между двумя соударениями должна быть значительно больше максимального поперечника пор слоя. [c.244]

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]

В рассматриваемой области давлений в непосредственной близости от нагретого объекта газ принимает температуру объекта таким образом, устанавливается градиент температуры, в направлении которого происходит передача тепла. При соответствующем понижении давления средняя длина свободного пути достигает величины размеров сосуда, содержащего газ. Молекулы, ударяясь о нагретый объект, могут достигать стенок сосуда без столкновений с другими молекулами, и, таким образом, передача тепла происходит без установления градиента температуры. Этот процесс менее эффективен, чем ранее описанные процессы передачи тепла, и, следовательно, теплопроводность при очень низких давлениях падает. Теплопроводность в этой области пропорциональна давлению и разности температур между нагретым объектом и охлажденными стенками сосуда. Кроме того,, теплопроводность зависит от формы и природы поверхности. Это происходит потому, что молекула не приходит в тепловое равновесие с поверхностью при единичном столкновении после отражения молекулы имеют энергию, эквивалентную промежуточной температуре между ее начальной температурой и температурой поверхности. Так, грубая, шероховатая поверхность, [c.18]

Обобщим этот пример. Пусть за счет внешней энергии (свет, электрический разряд, нагревание, а-, р- или у-излучение, электронный удар) образуются свободные радикалы или атомы, обладающие ненасыщенными валентностями. Они взаимодействуют с исходными молекулами, причем в каждом процессе на стадии развития цепи снова образуется новая активная частица. Путем попеременного повторения одних и тех же элементарных процессов происходит распространение реакционной цепи. Ее длина может быть очень большой (в приведенном примере каждый поглощенный квант света вызывает образование до 10(ХХ)0 молекул НС1). Столкновение двух одинаковых радикалов при условии, что выделяющаяся при этом энергия может быть отдана третьему телу, приводит к обрыву цепи. Причиной обрыва цепи может служить не только рекомбинация свободных радикалов, но и захват их стенкой реакционного сосуда, взаимодействие радикала с примесями (если они не служат источником свободных радикалов), а также образование малоактивного радикала (обрыв в объеме). [c.244]

Утверждение, что молекулярная вязкость не зависит от размеров, означает следующее Если две поверхности, движущиеся одна относительно другой, разделены газом, давление которого настолько мало, что средняя длина свободного пути больше расстояния между нимп, то обмен количеством движения не зависит от расстояния между ними. Например, вязкостный манометр Ленгмюра для измерения давлений представляет собой кварцевую нить, которую заставляют колебаться в газе. В области молекулярной вязкости быстрота демпфирования колебаний пропорциональна давлению и не зависит от расстояния между колеблющейся нитью и стенками. Зависимость молекулярной вязкости от формы поверхности означает, что, например, форма нити в манометре Ленгмюра влияет на быстроту демпфирования. Объяснение этого явления аналогично объяснению молекулярной теплопроводности. Молекула газа, ударяясь о поверхность под углом, передает ей только некоторую часть Р своей тангенциальной скорости. Если 7 = О, то молекула отражается с неизменной тангенциальной скоростью, и мы имеем случай зеркального отражения. Если 7 = 1, то молекула теряет целиком свою начальную тангенциальную скорость, может покидать поверхность в любом произвольном направлении, и мы имеем случай полного диффузного отражения. Если / >-1, то молекула покидает поверхность по направлению, близкому к тому, по которому она пришла, что легко представить при пилообразной поверхности и при почти скользящем падении молекул на эту поверхность. Для обычных поверхностей и газов величина Р почти всегда очень близка к 1. Таким образом, в обычных условиях следует считать, что имеет место полное диффузное отражение молекул. В случае вязкостного манометра, действие которого резко зависит от условий передачи количества движения, такое предположение неправомочно. Как и при передаче тепла, грубая шероховатая поверхность более эффективна, чем гладкая. [c.20]

Мы определили выше расход газа в длинной трубе при полностью диффузном отражении молекул стенками если часть молекул о отражается диффузно, а остальные молекулы отражаются зеркально, то расход газа по трубе возрастает (скорость движения вдоль трубы зеркально отраженных молекул после ударов о стенку не изменяется). Смолуховскип ) показал, что увеличение расхода газа в этом случае происходит в отношении [c.174]

Обобщим этот пример. Пусть за счет внешнего источника энергии (свет, электроразряд, нагревание, а-, р- иЛи -излученне, электронный удар) образуются свободные радикалы или атомы, обладающие ненасыщенными валентностями. Они взаимодействуют с исходными молекулами, причем в каждом звене цепи вновь образуется новая активная частица. Путем попеременного повторения одних и тех же элементарных процессов происходит распространение реакционной цепи. Ее длина может быть очень большой (в рассматриваемом примере па каждый поглощенный квант образуется до 100 ООО молекул НС1). Столкновение двух одинаковых радикалов при условии, что выделяющаяся при этом энергия может быть отдана третьему телу, приводит к обрыву цепи. Причиной обрыва может служить не только рекомбинация свободных радикалов (XII), но и их захват стенкой реакционного сосуда, взаимодействие радикала с примесями (если они не служат источником свободных радикалов), а также образование малоактивного радикала (обрыв в объеме). Вот почему скорость цепной реакции очень чувствительна к наличию посторонних частиц и к форме сосуда. Так, содержание Б хлороводородной смеси долей процента кислорода в сотни раз уменьшает длину цепей, а поэтому и скорость синтеза гтом Н, легко реагируя с О2, образует малоактивный радикал НО2, не способный вступать в реакцию [c.127]

Механизм движения молекул в порах зависит от соотношения диаметра пор п и средней длины свободного пробега молекул X. Если существенно превышает к (например, в 10 раз и более), то молекулы сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры, и последние не оказывают существенного влияния на скорость молекулярной диффузии. В этом случае нет разницы между диффузией в поре и диффузией в объеме неподвижного газа или жидкости. Скорость переноса вещества вдоль поры описывается уравнениями (5.2) —(5.4). Например, при атмосферном давлении (X 10- м) по такому механизму осуществляется диффузия в порах с диаметром больше 10 м. Чем выше давление, тем меньше может быть диаметр пор, при котором действием стенок пор на мас-соперенос можно пренебречь. При малом диаметре пор (например, 10- м) и низких давлениях, когда средняя длина свободного пробега молекул превышает п, молекулы чаще ударяются о стенки, чем сталкиваются друг с другом, и за счет отражения от стенок препятствуют продвижению молекул вдоль пор. Закономерности диффузии в таких условиях проанализированы Кнудсеном, и коэффициенты диффузии при X п называют кнудсеновскими (Дкн). Для кнудсе-новской диффузии характерна независимость >кн от давления, слабая зависимость от температуры и прямая пропорциональность диаметру пор [c.76]

Показать, что если молекулы при ударе о стейку абсорбируются ею, а затем испускаются с температурой стенки (так называемая аккомодация), то коэффициент температурного скачка равен удвоенной длине свободного пробега. [c.26]

Стенки сосуда полностью покрыты слоем адсорбированных молекул газа, т. е. молекул, которые, ударившись о стенку сосуда, остаются на ней как бы в сконденсированном состоянии. Хотя эти молекулы удерживаются на поверхности лишь очень недолгое время и непрерывно испаряются, тем не менее они вследствие малой длины свободного пути, отлетев от стенки, практически немедленно сталкиваются с другими молекулами газа благодаря этихМ столкновениям на месте испарившихся молекул газа снова адсорбируются или те же, или новые молекулы, получив-3 35 [c.35]

Физически самое важное свойство полученного решения заключается в том, что скорость газа в непосредственной близости от стенки не равна нулю. Это явление носит название скольжения, с чем и связано название всей задачи. Объяснение скольжения достаточно просто в то время как молекулы, покидающие стенку, не обладают результирующим тангендиальньпу импульсом, молекулы, которые столкнутся со стенкой, такой импульс несут, поэтому результирующий тангенциальный импульс газа вблизи стенки отличен от нуля, хотя и на малую величину. На то, что дело именно в этом, по существу указал еще Максвелл. Он использовал для расчета скорости скольжения самые элементарные соображения, основанные на понятии средней длины свободного пробега. Грубо говоря, средний импульс молекул, которые ударяются о стенку, приблизительно должен соответствовать импульсу газа, удаленного от этой стенки на расстояние порядка средней длины свободного пробега. Однако таким импульсом обладает только половина молекул, ибо вторая половина, летящая от стенки, такого импульса не имеет. В результате Максвелл получил следующее выражение [c.466]

Растворенные молекулы активно передвигаются в пассивной массе молекул воды, как нловцы в бассейне. Поэтому когда они оказываются у стенки сосуда, то здесь каждая из них приобретает более короткий пробег в сторону к стенке, чем наоборот от стенки. Поэтому в направлении к стейке молекула способна удариться об нее гораздо большее количество раз, чем она это делала раньше, когда этой стенки не было. Но если она чаще ударяется, значит, она создает большее давление на стенку в первый момент. Но одновременно молекула сразу же приобретает различие в длине свободного пробега (скачка) к стенке и от стенки и опа дальше отскакивая от стенки, дольше здесь задерживается и поэтому удаляется в сторону от стенки на расстояние больше длины скачка. [c.313]

В пограничном слое жидкости с твердым телом в первое мгновение их контакта начинается ускоренная самодиффузия молекул воды. При этом в это самое первое мгновение стенка находится очень близко до ближайших молекул. Точнее сказать скачки молекул вблизи стенки становятся короче, значит, каждая молекула быстрее отталкивается от стенки и, наоборот, может дольше задерживаться в обратной стороне. Поэтому ускоряется движение молекул в сторону от стенки. Но на их место приходят другие молекулы и поэтому происходит ускорение самодиффузии. При этом до начала самодиффузии молекулы, находящиеся вблизи стенки, гораздо чаще ударяют об нее в процессе скачков, создавая этим большее давление на нее. Причем это делают в одинаковой степени, как молекулы растворителя, так и молекулы растворенного вещества. Все они в это первое мгновение создают толчок — давление на стенку. С началом ускорения самодиффузии, когда молекулы растворителя ускоренно самодиффундируют, а молекулы растворенного вещества создают диффузный слой, это давление исчезает. Давление создается временным повышением концентрации молекул у стенки, вследствие сокращения длины их скачков. Это можно так показать если на барабане прыгают шарики для пинг-понга от удара в барабан, то если их нрыжки вверх все более ограничивать какой-либо пластиной, то шарики, имея все более короткий скачок буду все чаще возвращаться назад и создавать более частые удары назад в барабан, создавая этим большее давление на него. Чем ближе пластина к барабану, тем больше количество шариков в единице объема между барабаном и пластиной и тем, соответственно, больше их концентрация и больше их давление на барабан. С появлением стенки все молекулы совершают в ее сторону более короткие скачки, значит, они все ударятся об нее в более короткий срок, чем они это делали ранее. Значит, они еще уснеют удариться об нее и создать дополнительное давление. [c.318]

Т.е., если молекула оказалась вблизи стенки, то она одновременно имеет более короткий средний пробег и большую частоту ударов о стенку, это равноценно, как если бы повысилась плотность газа, хотя фактически плотность газа не изменилась. Но плотность газа проявляется себя пепосредствеппо через среднюю длину свободного пробега. Чем меньше эта длина, тем больше плотность газа, тем чаще молекулы соударяются друг с другом. [c.495]

Метод Дерягина 16] в отличие от метода Козени—Кармана основан на измерении сопротив.я[ения течению через пористое тело разреженного воздуха при молекулярном или кнуд-сеновском режиме [85—88]. Иначе говоря, применим к пористым материалам, диаметр пор которых меньше длины свободного пробега молекул газа, т. е. когда движение отдельных молекул в порах взаимно независимо и столкновения их друг с другом крайне редки по сравнению с ударами о стенки пор. [c.125]

Молекулярная диффузия простого газа [19-21]. Малую дырку в тонкой стенке можно рассматривать как самую простую модель пористого фильтра. В более сложной модели пористый фильтр выглядит как система узких длинных каналов, в которых средний диаметр пор значительно меньше толш ины фильтра. Течение газа в порах можно считать аналогичным течению через длинный круглый капилляр. Когда давление газа настолько мало, что длина свободного пробега молекул между их взаимными столкновениями намного больше диаметра капилляра, молекулы сталкиваются только со стенками капилляра. При ударе о стенку молекула на очень короткое время захватывается её поверхностью и затем вылетает в случайном направлении, никак не связанном с направлением её движения до столкновения. Такое отражение называется диффузным. В промежутке между ударами о стенку каждая молекула летит свободно, независимо от наличия других. Хаотическое движение молекул в канале совершенно аналогично движению молекул в процессе обычной диффузии в газовой смеси. Разница только в том, что средний свободный пробег молекулы определяется столкновениями её с поверхностью твёрдой стенки, т. е. геометрией канала. В длинном капилляре средний свободный пробег молекул в условиях молекулярной диффузии равен диаметру капилляра. Полная аналогия между траекториями молекул при течении газа в пористой среде и при обычной [c.137]

И явления, происходйщие в среде разреженного газа (диффузия, испарение и т. п.), изменяются в зависимости от того, преобладают ли при тепловом движении молекул удары их о стенки или взаимные столкновения друг с друго м. Показателем этого является соотношение между средней длиной свободного пробега Я и характерным линейным размером й того сосуда, в котором находится газ. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология