Դիֆուզիայի գործակից

Դիֆուզիայի գործակից, դիֆուզիայի արագության քանակական բնութագիր։ Դիֆուզիայի գործակիցը որոշվում է միջավայրի հատկություններով և դիֆուզվող մասնիկների տեսակով։

Գործակցի կախվածությունը ջերմաստիճանից պարզ դեպքերում որոշվում է Արենիուսի օրենքով.

D=D_{0}\exp \left(-{\frac {E_{a}}{RT}}\right)

,

որտեղ $D$ — դիֆուզիայի գործակիցն է [մ²/վ], $E_{a}$ —ակտիվացման էներգիա [Ջ], $R$ — ունիվերսալ գազային հաստատուն [Ջ/Կ]; $T$ — ջերմաստիճան [Կ]։

Հեղուկներում

Հեղուկներում դիֆուզիայի գործակցի մոտավոր կախվածությունը ջերմաստիճանից հաճախ կարելի է հաշվել Ստոկս-Էյնշտեյնի հավասարումից.

{\frac {D_{T_{1}}}{D_{T_{2}}}}={\frac {T_{1}}{T_{2}}}{\frac {\mu _{T_{2}}}{\mu _{T_{1}}}},

որտեղ

D — դիֆուզիայի գործակիցն է,

T₁ և T₂ -բացարձակ ջերմաստիճանները,

μ— լուծիչի դինամիկ մածուցիկություննն է։

Գազերում

Գազերի դեպքում կախվածությունը որոշվում է Չեմպեն-Էնցկոհի տեսությամբ (ճշտությունը 8%)․

D={\frac {1.858\cdot 10^{-3}T^{3/2}{\sqrt {1/M_{1}+1/M_{2}}}}{p\sigma _{12}^{2}\Omega }},

որտեղ

D — դիֆուզիայի գործակիցն է^[1].

1 և 2 — գազային համակարգ կազմող մոլեկուլների ինդեքսներն են,

T -բացարձակ ջերմաստիճանն է (Կ),

M -գազի մեջ մտնող նյութերի մոլյար զանգվածն է(գ/մոլ),

p -ճնշումն է (Պա),

\sigma _{12}={\frac {1}{2}}(\sigma _{1}+\sigma _{2})

բախվող մոլեկուլների տրամագիծն է^[2] (Å),

Ω -բախումների կախվածության ինտեգրալը ջերմաստիճանը^[2]։

Գործակիցների աղյուսակ

Գազեր
Խախնուրդը	Ջերմաստիճանը (°C)	D (սմ²/վ)	Ծանոթագրություն
Ջուր (գ) – Օդ (գ)	25	0.282	^[3]
Թթվածին (գ) – Օդ (գ)	25	0.176	^[3]

Հեղուկներ
Խառնուրդներ	Ջերմաստիճան (°C)	D (սմ²/վ)	Ծանոթագրություն
Ացետոն(dis) – Ջուր (l)	25	1.16×10⁻⁵	^[3]
Օդ(dis) – ջուր (l)	25	2.00×10⁻⁵	^[3]
Ամոնիակ (dis) – ջուր (l)	25	1.64×10⁻⁵	^[3]
Արգոն (dis) –ջուր (l)	25	2.00×10⁻⁵	^[3]
Բենզին (dis) – ջուր (l)	25	1.02×10⁻⁵	^[3]
Բրոմ (dis) – (l)	25	1.18×10⁻⁵	^[3]
Քլոր (dis) – ջուր (l)	25	1.25×10⁻⁵	^[3]
Էթան (dis) – ջուր(l)	25	1.20×10⁻⁵	^[3]
Էթանոլl (dis) – ջուր (l)	25	0.84×10⁻⁵	^[3]
Էթիլեն (dis) – ջուր (l)	25	1.87×10⁻⁵	^[3]
Հելիում (dis) – ջուր (l)	25	6.28×10⁻⁵	^[3]
Ջրածին (dis) – ջուր (l)	25	4.50×10⁻⁵	^[3]
Ջրածնի սուլֆիդ (dis) – ջուր (l)	25	1.41×10⁻⁵	^[3]
Մեթան (dis) – ջուր (l)	25	1.49×10⁻⁵	^[3]
Մեթանոլ (dis) –ջուր (l)	25	0.84×10⁻⁵	^[3]
Ջրածին(dis) – ջուր(l)	25	1.88×10⁻⁵	^[3]
Թթվածին (dis) – ջուր(l)	25	2.10×10⁻⁵	^[3]
Պրորան(dis) – ջուր(l)	25	0.97×10⁻⁵	^[3]
Ջուր(l) – ացետոն(l)	25	4.56×10⁻⁵	^[3]
ջուր(l) – էթիլ սպիրտ(l)	25	1.24×10⁻⁵	^[3]
Ջուր(l) – էթիլ ացետատ (l)	25	3.20×10⁻⁵	^[3]

Ծանոթագրություններ

↑ Welty, James R.; Wicks, Charles E.; Wilson, Robert E.; Rorrer, Gregory (2001). Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer. Wiley. ISBN 978-0-470-12868-8.
↑ ^2,0 ^2,1 Hirschfelder, J.; Curtiss, C. F.; Bird, R. B. (1954). Molecular Theory of Gases and Liquids. New York: Wiley. ISBN 0-471-40065-3.
↑ ^3,00 ^3,01 ^3,02 ^3,03 ^3,04 ^3,05 ^3,06 ^3,07 ^3,08 ^3,09 ^3,10 ^3,11 ^3,12 ^3,13 ^3,14 ^3,15 ^3,16 ^3,17 ^3,18 ^3,19 ^3,20 ^3,21 ^3,22 Cussler, E. L. (1997). Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems (2nd ed.). New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-45078-0.

Տես նաև

Դիֆուզիա
Ջերմահաղորդման գործակից
Ֆիկի օրենք

[Welty-1] Welty, James R.; Wicks, Charles E.; Wilson, Robert E.; Rorrer, Gregory (2001). Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer. Wiley. ISBN 978-0-470-12868-8.

[Hirschfelder-2] 2,0 ^2,1 Hirschfelder, J.; Curtiss, C. F.; Bird, R. B. (1954). Molecular Theory of Gases and Liquids. New York: Wiley. ISBN 0-471-40065-3.

[Cussler-3] 3,00 ^3,01 ^3,02 ^3,03 ^3,04 ^3,05 ^3,06 ^3,07 ^3,08 ^3,09 ^3,10 ^3,11 ^3,12 ^3,13 ^3,14 ^3,15 ^3,16 ^3,17 ^3,18 ^3,19 ^3,20 ^3,21 ^3,22 Cussler, E. L. (1997). Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems (2nd ed.). New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-45078-0.

[1]

[2]

[3]