Самодиффузия газов

Коэффициент самодиффузии газов. В табл. 17.1 представлены значения коэффициентов самодиффузии Do при нормальных условиях (Г = 273 К, р = 0,1 МПа). Дан интервал температур, внутри которого коэффициент диффузии можно аппроксимировать степенной функцией [c.375]

Коэффициенты самодиффузии газов при высоких температурах, см сек, при Р=1 атм [1]. [c.288]

Коэффициенты диффузии в твердых телах очень малы, много меньше, чем в газах. Так, коэффициент самодиффузии золота при комнатной температуре составляет около 10- = м /с, а для кислорода в атмосфере он равен примерно Ю- м /с. [c.208]

Согласно элементарной кинетической теории газов выражение для коэффициента диффузии малой примеси в газе, состоящем из одного сорта частиц, а также для коэффициента самодиффузии имеет вид [c.375]

Диффузия происходит в газах, жидкостях и твердых телах, причем диффундировать могут как растворенные в веществе посторонние частицы, так и частицы самого вещества. Последнее явление называется самодиффузией. [c.81]

Меченые атомы и соединения позволяют судить о поведении элементов в самых различных процессах. Радиоактивные изотопы могут быть использованы для контроля износа деталей машин и режущего инструмента, для исследования движения газов и шихтовых материалов, для оценки износа футеровки металлургических печей, для выяснения распределения серы и фосфора в сплавах, для разработки оптимальных режимов перемешивания сплавов и т, д. Меченые атомы используются для определения физико химических характеристик металлов и сплавов — упругости пара, коэффициентов диффузии и самодиффузии, диффузии металлов в окисные пленки, взаимной растворимости металлов и др. [c.429]

Последнее уравнение можно проверить лишь качественно, поскольку опытных данных по самодиффузии в зависимости от давления для сжатых газов и жидкостей крайне мало и получены они для небольшого диапазона давлений, где влияние поправки АЛ [см. формулу (5-32) и рис. 5-5, а] еще мало [Л. 15, 56]. [c.182]

Коэффициент самодиффузии определяется посредством измерения взаимной диффузии двух разновидностей газа, не отличающихся в газокинетическом отношении, но отличающихся по изотопному составу, или (в случае водорода) по взаимной диффузии орто- н иа-ра-водорода. [c.62]

Е. В. Кувшинский установил также, что коэффициент взаимной диффузии двух газов пропорционален корню квадратному из произведения коэффициентов самодиффузии этих газов, т. е. [c.184]

Положив в формуле (15) индекс 3 равным 1, а индекс 4 равным 2, получим связь между коэффициентами самодиффузии и взаимной диффузии двух газов [c.185]

Отсюда видно, что формула (12) объясняет и второе эмпирическое соотношение (11). Если же в формуле (15) положить индекс 4 равным 3, то можно вычислить к. д. г. одного и второго в третий при известном коэффициенте самодиффузии для третьего газа [c.185]

Установлена связь между коэффициентами самодиффузии и взаимной диффузии газов. [c.187]

Опыты по диффузии и самодиффузии показывают, что атомы перемещаются во всех агрегатных состояниях вещества. Но в газах — быстрее, в жидкостях — медленнее, а в твердых телах — совсем медленно. Кроме того, общей закономерностью является активизация диффузии при повышении температуры. И это естественно ведь температура неразрывно связана с движением атомов. [c.198]

Нормальные жидкости (чистые и растворы) макроскопически однородны и изотропны при отсутствии внешнего воздействия. Их свойства (теплопроводность, вязкость, самодиффузия и др.) при нагревании или уменьшении плотности, как правило, меняются в сторону сближения со свойствами газов. Вблизи же температуры кристаллизации большинство свойств нормальных жидкостей (плотность, сжимаемость, теплоемкость, электропроводность и др.) близки к таким же свойствам соответствующих твердых веществ. [c.14]

Явлением диффузии называется процесс установления равновесной концентрации компонентов в смеси газов. Если газ является бинарной смесью или однороден (явление самодиффузии), то количество перенесенной массы компонента смеси (бинарная смесь) или мысленно выделенной группы молекул (самодиффузия) определяется первым законом Фика, который в одномерном случае р =р(х) имеет вид [c.227]

В качестве основы для теоретического определения коэффициентов бинарной диффузии был избран метод линейной теории реакций (метод Кубо). По этому методу в приближении классического газа, условием которого является малое время взаимодействия частиц, а также на основе того факта, что в первом приближении оператор столкновений зависит только от разноименных взаимодействий для самодиффузии, аналогично 17] получено [c.47]

Более простыми оказываются формулы для группы газов. Так, Мазур и Тодос [171], применяя теорию подобия, получили следующую формулу коэффициентов самодиффузии для одноатомных газов (гелия, неона, аргона, криптона и ксенона) [c.633]

Мы примем во внимание существование различных скоростей среди молекул каждого из сортов только в том простейшем случае, когда у обоих сортов газа как масса, так и диаметр молекулы одинаковы. В этом случае, который Максвелл назвал самодиффузией, мы будем предполагать, что и во время диффузии среди молекул каждого сорта газа в каждом слое имеется максвелловское распределение скоростей, т. е. что формула (43) [c.119]

Таким образом, согласно нашим приближенным формулам, самодиффузия происходит точно так же, как мы представляли себе электропроводность в 12, только теперь вместо электрического заряда появляется свойство молекулы принадлежать тому или другому сорту газа. Правда, при этом имеется существенное различие, если считать, что при столкновении электрический заряд обеих соударяющихся молекул выравнивается. Так как, однако, наши формулы построены так, как будто после столкновения все направления пространства для каждой молекулы равновероятны, процесс электропроводности должен был бы, согласно этим формулам, происходить столь же быстро, если бы молекулы при столкновении друг с другом вели себя как идеальные непроводники и только при ударе о крышку или основание— как идеальные проводники. Тогда электропроводность была бы совершенно аналогична самодиффузии. Если в уравнение (96) ввести величину к, которая определяется уравнением (89), то получается [c.120]

Если учесть зависимость величины р от температуры и давления, то получается, что коэффициент диффузии прямо пропорционален степени s/g от абсолютной температуры и обратно пропорционален общему давлению обоих газов. При одинаковой температуре и одинаковом полном давлении постоянная диффузии для самодиффузии, точно так же как и постоянная теплопроводности, обратно пропорциональна величине /и, как это получается из формулы (96), так как тогда h и п- -п постоянны. [c.121]

К и диаметр столкновения т = 3,31 + ОД На базе этого потенциала по известным уравнениям для разреженного газа рассчитаны коэффициенты вязкости,теплопроводности и самодиффузии на кривой насыщения до 800° Сив перегретом паре — до 2000° С. [c.137]

Соотношение (1.19) можно ввести и для диффузии малой концентрации легкого газа в тяжелом. Величина Ь будет представлять тогда подвижность легкой молекулы V в этом случае — направленная вдоль градиента концентрации часть скорости легкой молекулы (иа фоне гораздо большей ее хаотически направленной тепловой скорости и). Соотношение (1.9) можно вывести так же, как было получено соотношение (1.29). Действительно, величина M V — снова характерный передаваемый импульс за столкновение, так как передаваемый импульс M v обращается в ноль при усреднении по углам вектора скорости v, связанной с тепловым движением легкого газа. Число соударений за единичное время выражается той же формулой N,соотношение Эйнштейна (1.28) к легким молекулам, получаем то же выражение (1.29). Таким образом, одинаковость оценок для коэффициентов диффузии тяжелого газа в легком н легкого газа в тяжелом становится очевидной. Кроме того, из сказанного можно сделать вывод, что в том случае, когда масса молекулы диффундирующего газа сравнима с массой молекулы основной части газа, выражение (1.29) остается также справедливым, причем под Ml понимается любая из рассматриваемых масс. Когда эти массы вообще одинаковы, то говорят о коэффициенте самодиффузии. Явление самодиффузии можно наблюдать, когда диффундирующая часть молекул может каким-то образом отличаться от основной части молекул (например, диффузия возбужденных молекул в газе из молекул в основном состоянии). [c.14]

Хауффе подчеркивает необходимость правильного применения коэффициентов самодиффузии. Когда мы Имеем слой полупроводника р типа, тогда необходимо определять коэффициенты самодиффузии катионов в том слое, который находится в равновесии с коррозионной атмосферой при том же давлении, как и при окислении. В другом случае, когда мы имеем слой полупроводника п типа, определение коэффициента самодиффузии правильно, когда другая фаза не является коррозионно-активным газом, но металлом или сплавом. [c.788]

При нагревании или уменьшении плотности св-ва Ж. (теплопроводность, вязкость, самодиффузия и др.), как правило, меняются в сторону сближения со св-вами газов. Вблизи же темп-ры кристаллизации большинство св-в норм. Ж. (плотность, сжимаемость, теплоёмкость, электропроводность и др.) близки к таким же св-вам соответствующих тв. тел. Ниже приведены значения теплоёмкости (в Дж/кг-К) при пост, давлении Ср) нек-рых в-в в твёрдом и жидком состояниях при темп-ре кристаллизации [c.191]

Таблица 17.2. Коэффициент самодиффузии газов при высо <их температурах, см с (давление атмосферное теоретические данные получены с использованием потенциала межатомного взаимодействия, восстановленного

Таблица 17.2. <a href="/info/107220">Коэффициент самодиффузии</a> газов при высо <их температурах, см с (<a href="/info/2442">давление атмосферное</a> теоретические данные получены с использованием <a href="/info/383399">потенциала межатомного</a> взаимодействия, восстановленного

Выражение + fii) (fA + слабо зависит от и при ria, а также при > fii, Р-х > 1 2 стремится к единице при < [ 1, < 1 2 стремится к постоянной величине Yv-Jv-i Если считать, что в первом и третьем уравнениях (10) коэффициенты 0,003 обусловлены ошибкой в определении к. д., то формула (12) объясняет эмпирическую зависимость (10). Более того, из формулы (12) следует, что закономерности (10) будут справедливы и при других температурах. Формула (12) показывает также связь между коэффициентами диффузии и самодиффузии газов, как это установлено и проверено нами в [4, 7]. Если записать формулу (12) для двух диффундирующих систем газов 1 — 2 и 3—4, то, взяв произведение D12D34 и исключая из его правой части постоянные величины А, через D , D14, D23, D24, Dji, D22,A-)3, D34, при тех же самых значениях давления и температуры получим следующее соотношение между коэффициентами диффузии [c.185]

Блайхолдер и др. [6] показали, что хотя реакция при давлениях кислорода в пределах 10 —iQ-i мм рт. ст. и температурах 800—900° С была нулевого порядка, однако скорости, реакции изменялась с изменением давления до степени, что объясняется самодиффузией газа в пары графита. [c.23]

Коэффициент самодиффузии газов. . 287 Коэффициенты взаимной диффузии в газах 288 Диффузия заряженных частиц в газе. Амбиполя рная диффузия. .............290 [c.4]

Располагая экспериментальными р, V, Г-данными, нетрудно по формуле (10.21) определить относительный коэффициент диффузии 0 10 . Величину ТЗцд можно оценить по известному коэффициенту самодиффузии газа в состоянии, когда он действительно близок к идеальному, путем пересчета на интересующую нас плотность. Для СО2 при Т — Тк = 0,46° и р = 0,443 г-см получаем ) /Двд = 5,4-10- , О — 2,7-10-в см -сек" . [c.299]

Определение величин Рс в АВ сколько неопределенно при такой замене, и безусловных правил их вычисления сформулировать нельзя. Некоторые авторы пытались разработать обобщенные корреляции, основанные на использовании принципа соответственных состояний [66, 178, 204]. Матур и Тодос [145] использовали уравнение (11.4.2) для коррелирования констант самодиффузии газа при высоких давлениях (см. раздел 11.6). [c.476]

В заключение разделов о диффузии внедренных атомов в металлах и сплавах отметим еще некоторые направления теоретических исследований в этой области. Систематическое рассмотрение процессов диффузии в фазах внедрения, в которых диффузионное перемещение атомев па узлах возможно в большинстве случаев благодаря тепловым вакансиям, а па междоузлиях обусловлено главным образом структурными вакансиями в под-решетке междоузлий, привело к созданию модели дырочного газа , широко применяемой к сплавам внедрения [18 — 22]. В рамках этой модели были проанализированы возможности различных механизмов диффузии внедренных атомов, в частности, механизма, при котором внедренный атом мон ет совершать переходы и в тепловые вакансии на узлах с последующим переходом в другую структурную вакансию на междоузлиях [19]. Исследовано было такн е влияние ближнего порядка в сплавах внедрения и концентрации сруктурных вакансий на параметры самодиффузии внедренных атомов [21]. [c.319]

Причпипми 1к1 руии 111 я контакта между матрицей и включени.я.мп могут пыть и частичное растворение неметаллической фазы и различие парциальных коэффициентов диффузии и самодиффузии [115]. Если полости не заполняются газами, препятствующими выделению графита, и не появляются пленки примесей (например, меди), создающие барьеры для перехода углерода, то формирование здесь графита облегчено, даже если включения ие обладают подкладочным эффектом. В условиях выделения графита из матрицы в полость между нею и включением роль подкладки способны с большим успехом выполнять аустенит и феррит. Таким образом, эффективность включений как катализаторов графитообразова-ния обусловлена прежде всего созданием разрывов. [c.141]

Кислород. Самодиффузия кислорода в двуокиси урана стехиометрического и сверхстехиометрического составов была измерена посредством реакции изотопного обмена между порошком двуокиси урана с нормальным содержанием кислорода и углекислым газом, обогащенным кислородом [242]. Для иОг стехиометрического состава коэффициент диффузии кислорода в интервале температур 550—780° С [c.67]

ГСССД 49-83. Азот. Второй вириальный коэффициент, коэффициенты вязкости, теплопроводности, самодиффузии н число Прандтля разреженного газа в диапазоне температур 65 -2500 К. Таблицы стандартных справочных данных. Госстандарт. М. Изд-во стандартов, 1984. [c.334]

В реальных условиях поверхность твердого тела всегда имеет шероховатости и покрыта трудноудаляемыми адсорбированными слоями газов, воды и дру. гих веществ, которые необходимо удалить для получения надежного и прочного соединения. Как отмечалось выше, надежность и прочность соединения возрастают, если зона соединения расширится и приобретет объемный характер в результате самодиффузии или взаимной диффузии атомов соединяемых материалов. Для удобства анализа процесс образования соединения при диффузионной сварке (ДС) металлов удобно рассматривать по стадиям. Следует выделить две основные стадии, оканчивающиеся определенным энергетически устойчивым состоянием атомов поверхностей свариваемых металлов, а также законченными физическими процессами в зоне соединения. Как показано на рис. 7, в результате контактного взаимодействия при сближении кристаллов с чистыми поверхностями на расстояние, соизмеримое с периодом решетки, энергетически выгодно образование металлических связей (кривая 1). Однако для образования металлических связей потенциальная энергия атомов реальных поверхностей поликристаллов может быть ниже требуемой, например, из-за наличия адсорбированных слоев. В этом случае начальное контактное взаимодействие определяется нестационарными (флуктуа-ционными) электромагнитными полями металлов и адсорбированных слоев на их поверхностях (кривая 2). Активация за счет термодеформационного воздействия и очистки поверхностей, повышающая потенциальную энергию на величину Еа, приводит к образованию металлических связей (соединению). При ДС реальных металлических макроповерхностей происходит образование начального контакта [c.21]

ДИФФУЗИЯ (от лат. diffusio — распространение, растекание), взаимное проникновение соприкасающихся в-в друг в друга вследствие теплового движения ч-ц в-ва. Д. происходит в направлении уменьшения концентрации в-ва и ведёт к его равномерному распределению по занимаемому объёму (к выравниванию хим. потенциала). Д. имеет место в газах, жидкостях и тв. телах, причём диффундировать могут как находящиеся в них ч-цы посторонних в-в, так и собственные 4-ны самодиффузия). Д. крупных ч-ц, взвешенных в газе или жидкости (напр., ч-ц дыма или суспензии), осуществляется благодаря их броуновскому движению. Ниже в статье рассматривается Д. молекул (или атомов). [c.174]

Наиболее быстро Д. происходит в газах, медленнее — в жидкостях, ещё медленнее — в тв. телах, что обусловлено характером теплового движения ч-ц в этих средах. Траектория движения каждой ч-цы газа представляет собой ломаную линию, т. к. при столкновениях она меняет направление и скорость движения. Поэтому диффузионное проникновение значительно медленнее свободного движения. Смещение ч-цы L меняется со временем слутайным образом, но ср. квадрат его за большое число столкновений стёт пропорционально времени / Dt , коэфф. пропорциональности D наз. коэфф. Д. Это соотношение, полученное А. Эйнштейном, справедливо для любых процессов Д. Для простейшего случая самодиффузии в газах коэфф. Д. может быть определён, если за ср. смещение принять ср. длину свободного пробега молекулы I. Для газа 1— сх, где с — ср. скорость движения ч-ц, т — ср. время 5№жду столкновениями. Т. о., D Р/х 1с (более точно D= j l ). Коэфф. Д. обратно пропорционален давлению р газа (т. к. I 1/р) с ростом темп-ры Т (при пост, объёме) коэфф. D увеличивается пропорционально т. к. с [c.174]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...