В химии и физике, эффу́зия (от — излияние, растекание) — процесс, при котором отдельные молекулы проникают через отверстие без столкновений между собой. Это происходит, если диаметр отверстия значительно меньше, чем длина свободного пробега молекулK.J. Laidler and J.H. Meiser, Physical Chemistry, Benjamin/Cummings 1982, p.18. Согласно закону Грэма, скорость истечения газа (то есть количество молекул, проходящих через отверстие в секунду) зависит от его молекулярной массы; газы с более низкой молекулярной массой истекают быстрее, чем газы с более высокой молекулярной массой. Как следует из распределения Максвелла, для газа при данной температуре средняя скорость молекулы равна
где — постоянная Больцмана, — универсальная газовая постоянная, — масса молекулы, M — молярная масса газа.
Таким образом, у газа с более лёгкими молекулами при данной температуре средняя скорость молекул выше. Это приводит к тому, что большее количество молекул проходит через отверстие в единицу времени. Вот почему воздушный шар, заполненный газом с низкой молекулярной массой (например, водородом), оставленный в покое на некоторое время, сдувается быстрее, чем воздушный шар, заполненный газом с более высокой молекулярной массой (азотом).
См. также Закон Грэхема для эффузии Диффузия Тепловое скольжение Радиометрический эффект Эффект Кнудсена Кнудсеновская диффузия
Примечания
Ссылки Закон Грэхема
Категория:Физическая химия