07 Измерване на коефициент на дифузия

Лабораторни упражнения №7

Коефициент на ГАЗ ИЗМЕРВАНЕ дифузия

Дифузията е явлението на проникване на две или повече вещества в контакт един с друг. Процесът на дифузия възниква в газа (както и на всяко друго вещество) ако газът не е равномерно в състава, т.е. ако тя се състои от две или повече различни съставни части, чиято концентрация варира от точка до точка. Процесът на дифузия е, че всеки компонент на сместа преминава от частите на обема на газ, когато концентрацията му е по-голяма, когато е по-малък, т.е. в посока на намаляване на концентрацията.

Всеки процес, при който параметрите на системата, участващи в тях, се променя с времето, се нарича нестационарни процеси, за разлика от стационарен процес, при който на количествата, които характеризират системата не се променят с времето. Diffusion, което води до изравняване на концентрация, т.е. промяна в разликите на концентрации и концентрациите на самите компоненти, наречен извънболнична дифузия. Можем да си представим стационарната дифузията и когато една или друга изкуствено концентрация разлика смес се поддържа непроменена. За тази цел, например, една част на плавателния съд непрекъснато се добавя активен компонент, и друга част на контейнера, за да го изберете в същото количество.

Целта на този документ е да се въведе газ дифузия явлението, измерването на коефициента на дифузия на етанол пара във въздух при атмосферно налягане, както и запознаване с експерименталната процедура за измерване на коефициента на дифузия на течни изпарения.

1. Принцип на метода за измерване на коефициента на дифузия на пара течности

Съгласно основния закон на дифузия (закона на Фик), плътността на дифузионен поток на компонент (молекулно клас) е пропорционално на градиента на концентрация на компонента взети с обратен знак:

Значението на коефициента на дифузия D е, че той е числено равна на плътността на дифузионно поток, т.е. дифузна количество компонент преминаване за единица време през единица площ перпендикулярно на посоката на разпространение в градиент на концентрация, равна на единица. За модела на коефициент на идеален газ дифузия е

При фиксирана температура о

Тя е постоянна и

при постоянна температура D

P 1. От друга страна, в определено налягане

Т. Следователно, при постоянно налягане D

T 3 / 2. Тези заключения са тествани изцяло в експериментите. Стойност DP = конст наблюдава доста широк диапазон на налягане в продължение на не много гъсти газове в рамките на няколко процента. В зависимост от температурата на D расте малко по-бързо, отколкото

Т 3/2 поради допълнително намалява с увеличаване на Т. σ води до допълнително нарастване на л.

Коефициентът на дифузия за много газове във въздуха е при нормални условия

10 -5 m 2 / сек. Това следва от (1.2), ако вземем предвид, че за тях л

Ако поток плътността на дифузна тегло компонент кг го изрази. преминаващ през 1 m 2 на зона за единица време. частична концентрация на компонента в този случай ще бъде компонент на частичното плътност ρ = пМ. (1.1) в този случай е под формата

2. Описание на експериментална настройка

В тази работа, относително тегло се използва метода на измерване на масата на изпаряване течност капчиците (вж. Фигура).

Схема на експерименталната настройка:

1 - капка; 2 - Спиране; 3 - пружина; 4 - стъклен капак; 5 - кондензатор; 6 - бутон; 7 - зъбна рейка; 8 - абсорбиращи течни изпарения; 9 - плоча; 10 - определяне на LC-осцилатор; 11 - Честота

Същността на метода на относителна тежест, използвана в тази работа е, както следва. 1 капка суспензия се поставя на спринцовка 2, който е закрепен към кулисното рамо 6, спойка в средната част на пружината 3, изработен от еластичен материал (фосфорен бронз). Второто рамо на кобилицата завършва кръгла плоча служи кондензатор плоча 5.

При промяна на масата на спада променя разстоянието между кондензатор плочи. Това води до промяна в капацитет, който, както е известно, зависи от размера на празнината. Кондензаторът е компонент на предварително определена честота LC - осцилатор 10, така че промяната на нейната способност влияе на генерираната честота. Тази промяна на честотата се открива чрез честота брояч. Коефициентът 3/2 DM / DT в (1.10) е пропорционална на промяна в честотата, генерирана от: DM 3/2 / DT DF / DT.

Везни са монтирани върху скарата 7 и цялата система се поставя под стъклен капак 4 до 9. За да се поддържа постоянна концентрация градиент по време на капчиците изпаряване е пара течен абсорбер (гел) 8.

3. Методи за експеримент

N о н д о за да за да и т и о р у

Прочетете описанието на лабораторията и растението. Активиране на честота, нека го затопли в продължение на 15-20 минути.

Внимание! Честота на захранването извършва напрежение 220 V, внимавайте при работа!

В тази работа е необходимо за измерване на коефициента на дифузия на етилов алкохол (С 2Н 5 OH) във въздуха.

1. Внимателно, без да докосвате на баланса, махнете капака на стъкло с една чиния. Hung капка спринцовка етанол, без докосване на иглата към суспензията. когато поставяте

пада върху плаката за да изложи на клетка балдахин случайно да намали, когато поставяте капки.

2. Отстранете кюветата. Поставете капачката на табелката.

3. В "ръчно" режим на работа, честотата (което е по-лесно) за отстраняване на зависимостта на промяна на честотата е от време T. т.е. е = F (т). Измерването се провежда на 20 секунди чрез контролиране на времето хронометър. Изобразените е = F (т).

4. Wet вода, поставен в близост мокро крушка приемане и

стабилни показания за определяне на температурата Т 0. Използване на референтния материал, свързан с работата да намерите стойностите P 0 и р.

5. Изчислява се коефициента на дифузия D от формула (1.10), показана под формата на

8. Определя се грешката в абсолютното измерване и записване на резултата.

9. Сравнете резултата с препратка. За да се направят изводи.

4. тестови въпроси

1. Това е същността на феномена на дифузия на газове, твърди вещества, течности?

2. Дайте определението на стационарни и нестационарни процеси дифузия.

3. Какъв е физичния смисъл на коефициента на дифузия? Може коефициента на дифузия е отрицателна?

5. Когато капката изпаряване настъпва понижаване на температурата му. Защо? Какво ще се случи, когато една капка конденз?

1. Kikoin AK Kikoin Молекулна физика. М. науката, 1976.

2. Матвеев Молекулна физика. М. изпълнителен. седм. 1981 година.

3. Vargaftik NB Наръчник на топлофизичните характеристики на газове и течности.