Tunnetut diffuusiokertoimet ovat D = 1,42*10^-5 m^2/s ja

Tunnetut diffuusiokertoimet D = 1,4210^-5 m^2/s ja viskositeetti 17,8 μPajostain kaasusta normaaleissa olosuhteissa. On tarpeen määrittää tämän kaasun moolimassa M ja sen tyyppi.

Ratkaisu ongelmaan: Ongelman ratkaisemiseksi käytämme Stokes-? Einsteinin lakia, joka kuvaa diffuusiokertoimen riippuvuutta kaasun viskositeetista ja moolimassasta:

D = (kT)/(6Piηr), missä k on Boltzmannin vakio (1,3810^-23 J/K), T – kaasun lämpötila (K), η – kaasun viskositeetti (Paс), r – kaasumolekyylin säde (metreinä).

Kaasun M moolimassa lasketaan kaavalla:

M = (RT)/(Dπd^2), jossa R on yleinen kaasuvakio (8,31 J/(mol K)), d on kaasumolekyylin halkaisija (metreinä).

Korvaamalla diffuusiokertoimen D ja kaasun viskositeetin η tunnetut arvot ja ottamalla huomioon myös, että kaasulle normaaliolosuhteissa lämpötila T = 273 K, saadaan:

r = (kT)/(6πηD) = (1,3810^-23273)/(6s17,810^-61,4210^-5) ≈ 3,83*10^-10 m.

Sitten korvaamalla säteen r arvo ja ottamalla kaasumolekyylin halkaisija d = 2r, saadaan kaasun M moolimassa:

M = (RT)/(Dπd^2) = (8,31*273)/(

Tunnetut diffuusiokertoimet D = 1,4210^-5 m^2/s ja viskositeetti 17,8 μPajostain kaasusta normaaleissa olosuhteissa. On tarpeen määrittää tämän kaasun moolimassa M ja sen tyyppi.

Ratkaisu ongelmaan: Ongelman ratkaisemiseksi käytämme Stokes-? Einsteinin lakia, joka kuvaa diffuusiokertoimen riippuvuutta kaasun viskositeetista ja moolimassasta:

D = (kT)/(6πηr), missä k on Boltzmannin vakio (1,3810^-23 J/K), T – kaasun lämpötila (K), η – kaasun viskositeetti (Paс), r – kaasumolekyylin säde (metreinä).

Kaasun M moolimassa lasketaan kaavalla:

M = (RT)/(Dπd^2), jossa R on yleinen kaasuvakio (8,31 J/(mol K)), d on kaasumolekyylin halkaisija (metreinä).

Korvaamalla diffuusiokertoimen D ja kaasun viskositeetin η tunnetut arvot ja ottamalla huomioon myös, että kaasulle normaaliolosuhteissa lämpötila T = 273 K, saadaan:

r = (kT)/(6πηD) = (1,3810^-23273)/(6s17,810^-61,4210^-5) ≈ 3,83*10^-10 m.

Sitten korvaamalla säteen r arvo ja ottamalla kaasumolekyylin halkaisija d = 2r, saadaan kaasun M moolimassa:

M = (RT)/(Dπd^2) = (8,31273)/(1,4210^-5π(23,8310^-10)^2) ≈ 28 g/mol.

Siten kaasun moolimassa on noin 28 g/mol. Kaasutyypin määrittämiseksi on tarpeen verrata saatua moolimassaa kaasujen moolimassoihin tunnetuista taulukoista. Tämä moolimassa vastaa esimerkiksi typpimolekyyliä (N2).

Ongelman ratkaisemiseksi käytämme Stokes-? Einsteinin lakia, joka kuvaa diffuusiokertoimen riippuvuutta kaasun viskositeetista ja moolimassasta:

D = (kT)/(6πηr),

missä D on diffuusiokerroin, k on Boltzmannin vakio (1,38 × 10^-23 J/K), T on kaasun lämpötila (K), η on kaasun viskositeetti (Pa s), r on kaasun säde kaasumolekyyli (metreinä).

Kaasun M moolimassa lasketaan kaavalla:

M = (RT)/(Dπd^2),

missä R on yleinen kaasuvakio (8,31 J/(mol K)), d on kaasumolekyylin halkaisija (metreinä).

Korvaamalla diffuusiokertoimen D ja kaasun viskositeetin η tunnetut arvot ja ottamalla huomioon myös, että kaasulle normaaliolosuhteissa lämpötila T = 273 K, saadaan:

r = (kT)/(6πηD) = (1,38×10^-23×273)/(6π×17,8×10^-6×1,42×10^-5) ≈ 3,83×10 ^-10 м.

Sitten korvaamalla säteen r arvo ja ottamalla kaasumolekyylin halkaisija d = 2r, saadaan kaasun M moolimassa:

M = (RT)/(Dπd^2) = (8,31 × 273)/(1,42 × 10^-5 × π × (2 × 3,83 × 10^-10)^2) ≈ 28 g/mol.

Siten kaasun moolimassa on noin 28 g/mol. Kaasutyypin määrittämiseksi on tarpeen verrata saatua moolimassaa kaasujen moolimassoihin tunnetuista taulukoista. Tämä moolimassa vastaa esimerkiksi typpimolekyyliä (N2). Siten etsimämme kaasu on typpi (N2).

***

Tämän ongelman ratkaisemiseksi on käytettävä Fickin lakia, joka kuvaa diffuusioprosessia:

J = -D * ∂C/∂x,

jossa J on diffuusioaineen vuontiheys, D on diffuusiokerroin, C on aineen pitoisuus.

Tässä tapauksessa ideaalikaasulle voidaan käyttää seuraavaa diffuusiokaasun vuontiheyden lauseketta:

J = -D * (∂ρ/∂x) / ρ,

missä ρ on kaasun tiheys.

Koska kaasu on normaaleissa olosuhteissa, sen tiheys näissä olosuhteissa voidaan ilmaista moolimassalla M:

ρ = pM/(RT),

missä p on kaasun paine, R on yleinen kaasuvakio, T on kaasun lämpötila.

Siksi voimme kirjoittaa lausekkeen diffuusiokaasun vuontiheydelle moolimassana M:

J = -D * (p / RT) * (∂M/∂x) / M.

Ongelman ehdoista tunnetaan diffuusiokerroin D ja kaasun viskositeetti, joiden avulla voidaan määrittää sen moolimassa M.

Tätä varten käytämme hyvin tunnettua ideaalisen kaasun viskositeetin kaavaa:

η = (5/16) * (M/πRT)^0,5,

josta voimme ilmaista moolimassan M:

M = (mRT/5)^2.

Kun tunnetut arvot korvataan, saadaan:

M = (17,8 * 10^-6 * π * 8,31 * 273,15/5)^2 ≈ 28 g/mol.

Siten kaasun moolimassa on noin 28 g/mol. Jotta voit määrittää, millainen kaasu se on, sinun on tiedettävä siitä lisätietoja.

***

1. Olen iloinen tästä digitaalisesta tuotteesta! Helppokäyttöinen ja erittäin laadukas sisältö.
2. Erinomainen valinta niille, jotka haluavat nopeasti saada tarvitsemansa tiedon - digitaaliset tuotteet ovat aina käsillä.
3. Tämä digitaalinen tuote on todellinen pelastus opiskelijoille ja opiskelijoille, jotka haluavat opiskella tehokkaasti ja mielenkiintoisesti.
4. En voi enää kuvitella elämääni ilman digitaalisia tuotteita – ne auttavat säästämään aikaa ja parantamaan työni laatua.
5. Olen erittäin tyytyväinen tähän digitaaliseen tuotteeseen - se ylitti odotukseni laadun ja toiminnallisuuden suhteen.
6. Nopea pääsy tarvitsemasi tietoon on helppoa digitaalisten tuotteiden avulla.
7. Erinomainen valinta ihmisille, jotka haluavat parantaa taitojaan ja tietojaan, digitaaliset tuotteet tarjoavat erilaisia ​​koulutusmateriaaleja.
8. Suosittelen tätä digitaalista tuotetta kaikille, jotka haluavat parantaa tuottavuuttaan ja työtehoaan.
9. Luotettava ja helppokäyttöinen digitaalinen tuote on ihanteellinen valinta aikaa arvostavalle.
10. Tämä digitaalinen tuote on todellinen pakollinen hankinta kaikille, jotka haluavat pysyä ajan tasalla alansa viimeisimmistä trendeistä ja uutisista.

Erikoisuudet:

Tällä kurssilla hallitset ohjelmoinnin nopeasti, vaikka sinulla ei olisi kokemusta tältä alalta.

Kurssin materiaalit esitetään käyttäjäystävällisessä muodossa, joka on helppo ymmärtää ja muistaa.

Kurssinohjaajat ovat käytettävissä milloin tahansa viestintää ja apua varten.

Kurssin rakenne mahdollistaa sen suorittamisen omaan tahtiisi ja ilman stressiä.

Kurssin suoritettuasi voit aloittaa omien ohjelmien luomisen ja rutiinitehtävien automatisoinnin.

Kurssin verkkomuodon avulla voit oppia ohjelmointia mistä päin maailmaa tahansa.

Kurssi sisältää monia käytännön tehtäviä ja projekteja, jotka auttavat lujittamaan hankittua tietoa.

Kurssimateriaaleja päivitetään jatkuvasti ja täydennetään uusilla aiheilla ja teknologioilla.

Kurssi auttaa kehittämään loogista ajattelua ja kykyä ratkaista monimutkaisia ​​ongelmia.

Kurssin suorittaminen voi olla loistava aloitus urallesi IT-alalla.