Գրեհեմի տարածման և լուծարման օրենքը

Գրեհեմի տարածման և լուծարման օրենքը

Գրեհամի օրենքն արտահայտում է գազի արտանետման կամ տարածման արագության և գազի մոլային զանգվածի միջև փոխհարաբերությունները: Դիֆուզիոնում նկարագրվում է գազի տարածումը մեկ ծավալի կամ երկրորդ գազի ամբողջ ընթացքում, մինչդեռ արտահոսքը նկարագրում է գազի շարժը փոքրիկ անցքով դեպի բաց խցիկ:

1829 թվականին շոտլանդացի քիմիկոս Թոմաս Գրեհեմը փորձերի միջոցով որոշեց, որ գազի արտանետման արագությունը հակադարձ համեմատական ​​է գազի մասնիկների զանգվածի քառակուսի արմատին և դրա խտությանը: 1848-ին նա ցույց տվեց, որ գազի արտանետման արագությունը նույնպես հակադարձ համեմատական ​​է գազի մոլային զանգվածի քառակուսի արմատին: Գրեհամի օրենքը նաև ցույց է տալիս, որ գազերի կինետիկ էներգիան հավասար է նույն ջերմաստիճանում:

Գրեհամի օրենքի բանաձևը

Գրեհամի օրենքում նշվում է, որ գազի դիֆուզիոն կամ արտանետման արագությունը հակադարձ համեմատական ​​է գազի մոլային զանգվածի քառակուսի արմատին.

r ∝ 1 / (M)½

կամ

ռ (Մ)½ = կայուն

ուր ռ = արագության դիֆուզիոն կամ էֆուզիոն և Մ = մոլային զանգված:

Ընդհանրապես, այս օրենքն օգտագործվում է երկու տարբեր գազերի միջև գազի և գազի միջև փոխարժեքների տարբերությունը համեմատելու համար: Օրենքը ենթադրում է, որ երկու գազերի համար ջերմաստիճանն ու ճնշումը նույնն են: Երբ Գրեհամի օրենքն օգտագործվում է նման համեմատության համար, բանաձևը գրվում է.

ռԳազ Ա/ ռԳազ Բ = (ՄԳազ Բ)½/ (ՄԳազ Ա)½

Օրինակներ

Գրեհամի օրենքը կիրառելու միջոցներից մեկն այն է, որ որոշի ՝ մեկ գազը ավելի արագ կամ դանդաղ կթափվի, քան մյուսը և չափի փոխարժեքի տարբերությունը: Օրինակ, եթե ցանկանում եք համեմատել ջրածնի գազի էֆուզիոն տեմպերը (Հ2) և թթվածնային գազ (O2), դուք օգտագործում եք գազերի մոլային զանգվածները (երկուսը ջրածնի համար և 32-ը թթվածնի համար) և դրանք հակառակ կերպով վերաբերում:

գնահատական ​​Հ2/ մակարդակը O2 = 321/2 / 21/2 = 161/2 / 11/2 = 4/1

Հավասարումը ցույց է տալիս, որ ջրածնի գազի մոլեկուլները չորս անգամ ավելի արագ են արտանետում, քան թթվածնի մոլեկուլները:

Գրեհամի օրենսդրական խնդրի մեկ այլ տեսակ կարող է խնդրել ձեզ գտնել գազի մոլեկուլային քաշը, եթե գիտեք մեկ գազի ինքնությունը և երկու տարբեր գազերի արտանետման տեմպերի հարաբերակցությունը: Այս խնդիրը կարող է արտահայտվել որպես.

Մ2 = Մ1Գնահատեք12 / Գնահատել22

Գրեհեմի օրենքի գործնական կիրառումը ուրանի հարստացումն է: Բնական ուրանը բաղկացած է իզոտոպների խառնուրդից, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի մի փոքր այլ զանգված: Գազային դիֆուզիոնում ուրանի հանքաքարը պատրաստվում է ուրանի հեքսաֆլորիդային գազի մեջ, որը բազմիցս տարածվում է ծակոտկեն նյութի միջոցով: Ամեն անգամ, ծակոտիներով անցնող նյութը դառնում է ավելի կենտրոնացած U-235- ում (միջուկային էներգիա ստեղծելու համար օգտագործվող իզոտոպը): Դա այն է, որ իզոտոպը տարածվում է ավելի արագ արագությամբ, քան U-238- ը, որն ավելի ծանր է: