Кіріспе
Физика және химияда газдың кішкентай тесіктен шығуы – эфузия деп аталады, бұл газдың молекулалардың орташа еркін жүріс жолынан әлдеқайда кіші диаметрлі тесіктен контейнерден шығуы процесі. Мұндай тесік көбінесе ине тесігі деп сипатталады, ал газдың шығуы контейнер мен сыртқы орта арасындағы қысымның айырмашылығына байланысты болады. Осы жағдайларда, тесікке жеткен барлық молекулалар дерлік тесіктен өтеді, себебі тесік аймағындағы молекулалардың арасындағы соқтығысулар өте аз болады. Керісінше, егер тесіктің диаметрі газдың орташа еркін жүріс жолынан үлкен болса, ағын Сэмпсон ағын заңына бағынады. Медициналық терминологияда эфузия – анатомиялық кеңістікте сұйықтың жиналуын білдіреді, әдетте локализациясыз. Нақты мысалдарға субдуральдық, мастоидтық, перикардтық және плевралық эффузиялар жатады.
In physics and chemistry, effusion is the process in which a gas escapes from a container through a hole of diameter considerably smaller than the mean free path of the molecules. Such a hole is often described as a pinhole and the escape of the gas is due to the pressure difference between the container and the exterior. Under these conditions, essentially all molecules which arrive at the hole continue and pass through the hole, since collisions between molecules in the region of the hole are negligible. Conversely, when the diameter is larger than the mean free path of the gas, flow obeys the Sampson flow law. In medical terminology, an effusion refers to accumulation of fluid in an anatomic space, usually without loculation. Specific examples include subdural, mastoid, pericardial and pleural effusions.
Этимология
"Еффузия" сөзі латын тіліндегі "effundo" сөзінен туындаған, ол "төгу, құйып шығару, шашу, айту, мол беру, ысырап ету" мағыналарын білдіреді.
Молекулалық салмақтың әсері
Тұрақты қысым және температура жағдайында орташа квадраттық жылдамдық, демек, эффузия жылдамдығы молекулалық салмақтың квадрат түбіріне кері пропорционал. Молекулалық салмағы төмен газдар, молекулалық салмағы жоғары газдарға қарағанда жылдам эффузияланады, сондықтан бірлік уақыт ішінде тесіктен өтетін жеңіл молекулалардың саны артық болады.
Грэхам заңы
Шотланд химигі Томас Грэм (1805–1869) эксперименттік жолмен газдың эффузия жылдамдығы оның бөлшектерінің массасының квадрат түбіріне кері пропорционалды екенін тапты. Яғни, екі газдың бірдей температура және қысымдағы эффузия жылдамдықтарының қатынасы газ бөлшектерінің массаларының квадрат түбірлерінің кері қатынасымен анықталады, мұндағы және газдардың молярлық массаларын көрсетеді. Бұл теңдеу Грэмнің эффузия заңы деп аталады. Газдың эффузия жылдамдығы оның бөлшектерінің орташа жылдамдығына тікелей тәуелді. Осылайша, газ бөлшектері қаншалықты жылдам қозғалса, олардың эффузия тесігінен өту ықтималдығы соншалықты жоғары болады.
Кнудсеннің төгілу жасушасы
Кнудсеннің эффузиялық ұяшығы өте төмен бу қысымына ие қатты дененің бу қысымын өлшеуге қолданылады. Мұндай қатты дене сублимация арқылы төмен қысымда буға айналады. Бу кішкентай тесіктен ақырындап шығып, массаның жоғалуы бу қысымымен пропорционал болып келеді және осы қысымды анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін.