Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Процесс выхода газа через небольшое отверстие
Process of a gas escaping through a small hole
В физике и химии, эффузия – это процесс, при котором газ покидает сосуд через отверстие диаметром значительно меньше среднего свободного пробега молекул. Такое отверстие часто описывают как игольное, а выход газа обусловлен разностью давлений между сосудом и окружающей средой. В этих условиях практически все молекулы, достигающие отверстия, продолжают движение и проходят сквозь него, поскольку столкновения между молекулами в области отверстия пренебрежимо малы. Напротив, когда диаметр отверстия больше среднего свободного пробега газа, течение подчиняется закону течения Самсона. В медицинской терминологии, эффузия относится к накоплению жидкости в анатомическом пространстве, как правило, без образования полостей. Конкретные примеры включают субдуральную, мастоидную, перикардиальную и плевральную эффузию.
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
Слово "эффузия" происходит от латинского слова effundo, что означает "изливать, выливать, проливать, щедро давать, расточать".
The word effusion derives from the Latin word, effundo, which means "shed, pour forth, pour out, utter, lavish, waste."
Влияние молекулярной массы
При постоянном давлении и температуре среднеквадратичная скорость и, следовательно, скорость истечения обратно пропорциональны квадратному корню из молекулярной массы. Газы с меньшей молекулярной массой истекают быстрее, чем газы с большей молекулярной массой, поэтому число более легких молекул, проходящих через отверстие в единицу времени, больше.
At constant pressure and temperature, the root mean square speed and therefore the effusion rate are inversely proportional to the square root of the molecular weight. Gases with a lower molecular weight effuse more rapidly than gases with a higher molecular weight, so that the number of lighter molecules passing through the hole per unit time is greater.
Закон Грэхема
Шотландский химик Томас Грэм (1805–1869) экспериментально установил, что скорость истечения газа обратно пропорциональна квадратному корню массы его частиц. Иными словами, отношение скоростей истечения двух газов при одинаковой температуре и давлении равно обратному отношению квадратных корней масс частиц этих газов, где и обозначают молярные массы газов. Это уравнение известно как закон Грэма об истечении газов. Скорость истечения газа напрямую зависит от средней скорости движения его частиц. Следовательно, чем быстрее движутся частицы газа, тем выше вероятность их прохождения через отверстие для истечения.
Scottish chemist Thomas Graham (1805–1869) found experimentally that the rate of effusion of a gas is inversely proportional to the square root of the mass of its particles. In other words, the ratio of the rates of effusion of two gases at the same temperature and pressure is given by the inverse ratio of the square roots of the masses of the gas particles. where and represent the molar masses of the gases. This equation is known as Graham's law of effusion. The effusion rate for a gas depends directly on the average velocity of its particles. Thus, the faster the gas particles are moving, the more likely they are to pass through the effusion orifice.
Клетки Кнудсена
Клетку Кнудсена используют для измерения давления паров твердого вещества с очень низким давлением паров. Такое вещество образует пар при низком давлении посредством сублимации. Пар медленно выходит через малое отверстие, а потеря массы пропорциональна давлению паров и может быть использована для его определения.
The Knudsen effusion cell is used to measure the vapor pressures of a solid with very low vapor pressure. Such a solid forms a vapor at low pressure by sublimation. The vapor slowly effuses through a pinhole, and the loss of mass is proportional to the vapor pressure and can be used to determine this pressure.