Главная Обратная связь

Дисциплины:






Нестаціонарна дифузія



Рисунок 3  
Дотепер ми розглядали стаціонарну дифузію, тобто таку, під час протікання якої градієнт концентрації з часом не змінюється. Така дифузія можлива лише за умови, що ми будь-яким способом будемо підтримувати цю незмінність градієнта концентрації, наприклад в одну частину посудини будемо додавати певну кількість речовини, а з другої – будемо таку ж кількість речовини забирати. У реальних умовах ми маємо справу з нестаціонарною дифузією. Це означає, що за нестаціонарних умов, тобто коли маємо суміш з нерівномірним розподілом будь-якої компоненти, під час протікання дифузії відбуватиметься вирівнювання концентрацій. Отже, при нестаціонарній дифузії градієнт концентрації і самі концентрації компонент змінюються.

Нехай маємо суміш двох газів, яка займає об'єм V. Уявно в цьому об'ємі
(рис. 3) виділимо два об'єми – V1 > V2, які містяться один від одного на відстані l. Концентрація будь-якої з компонент у цих двох об'ємах буде відповідно дорівнювати n1 та n2, тобто

.

Приймемо, що градієнт концентрації дорівнює .

Отже, за малий проміжок часу з одного об'єму в другий продифундує dN молекул.

(13).

Очевидно, що це повинно привести до зменшення кількості молекул в одному з об'ємів і до збільшення їх кількості в другому, відповідно на величини dn' та dn":

, .

Отже, через dt в об'ємах V1 і V2 кількість молекул буде однаковою, відповідно

, .

Різниця концентрацій за час dt буде

.

Замість dN підставимо значення

(14).

Але – це зміна різниці концентрації за час dt

.

Позначимо і назвемо його зведеним об'ємом.

Тоді

.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...