Page 46 - 6375
P. 46

1       
                                                 +
                                           =  =      +    0        ∆∆,                        (14)
                                           1
                                                     6    0   

                                                     1        0
                                                 −
                                           =  =      −            ∆∆.                         (15)
                                                          0
                                           1
                                                     6        

                        Результуючий перенос маси газу через площину ∆ за час ∆


                                                            1       
                                            ∆ =  ∆ =          ∆∆.                             (16)
                                                     0
                                                            3       

               де   – маса молекули;  =    – густина газу.
                                              0 0
                    0
                                                            ∆
                        Ввівши поняття потоку маси  =        , дістанемо
                                                       
                                                           ∆∆

                                                          1      
                                                     =        .                                       (17)
                                                     
                                                          3      


               Порівнюючи вирази (13) і (17), маємо


                                                           1
                                                       =       .                                      (18)
                                                           3


               З (18) випливає, шо коефіцієнт самодифузії газу  при  =  обернено пропорційний

                                     1
                                                                             3
               тиску, тому що    ~   , а  ~, і прямо пропорційний    при  =  (  ~ ,   ~).
                                            0
                                      0
               Більш  строгий  аналіз  вимагає  врахування  залежності      від  температури    (внаслідок
               зменшення  з  підвищенням    ефективного  поперечного  перерізу  зіткнення  і,  в  результаті,
               збільшення   ).

                        Коефіцієнти  переносу  взаємопов’язані  між  собою.  Запишемо  співвідношення  між

               ними:


                                                 = ;     =  ;     =  .
                                                                 
                                                                             

                        Ці  співвідношення  дають  можливість  розраховувати  окремі  коефіцієнти  переносу,

               якщо інші експериментально визначені.
                        Рівність  (13)  часто  ще  називають  першим  законом  Фіка.  Цей  закон  описує

               стаціонарну  самодифузію.  Така  дифузія  може  бути  реалізована  лише  за  умови  штучного
               підтримання  сталим  градієнта  концентрації:  якщо  в  одному  перерізі  трубки  з  газом  буде
   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51