Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Измерване на коефициента на дифузия на пари на лесно изпаряваща се течност във въздуха

Ако има хетерогенна смес от газове в определен обем (при едно и също налягане и температура по целия обем), тогава топлинното движение ги смесва до образуването на хомогенна смес от молекули навсякъде, където парциалното налягане и плътността на всеки газ са еднакви във всички части на обема. Този процес на изравняване на концентрациите се нарича дифузия.
Нека разгледаме едномерния случай, когато плътността на дифузионния газ зависи само от една координата (го обозначаваме с x), а равнините, перпендикулярни на оста OX, са равнини с еднаква концентрация. Тогава количеството на веществото dM, прехвърлено през някаква област S, перпендикулярна на оста OX по време на времето dt, е равно на
където - градиент на плътност при

D е коефициентът на дифузия, който е числено равен на количеството вещество, прехвърлено през единична площ за единица време с единичен градиент на плътност.
В общия случай D зависи от концентрацията на газовете, но при ниска концентрация на един от газовете коефициентът на дифузия може да се счита за постоянен, т.е. независимо от , За да се определи коефициентът на дифузия на течните пари във въздуха при ниски концентрации на парите, се използва следният метод: течността се излива на дъното на дълга, тясна ампула, фиксирана върху чаша магнитни тежести. Течните молекули, които се изпаряват от повърхността чрез дифузия (ако няма смесване на газ), се отстраняват от ампулата. Ще изхождаме от предположението, че наситената пара се намира над повърхността на течността. В краищата на ампулката концентрацията на молекулите е нула.
Колкото по-висока е ампулката, толкова по-вероятно е първото предположение. При голяма височина h градиентът на плътността на парите е малък. В тази връзка дифузионният поток е малък, т.е. сравнително малко парични молекули се отстраняват чрез дифузия от повърхността на течността. В резултат на това процесът на изпаряване ще има време да достави толкова много молекули на парите, че над повърхността на течността ще има наситена пара. Неговият натиск съответства на температурата T, при която се провежда експеримента, и се определя съгласно графика (Т). Що се отнася до второто предположение, по-вероятно е ампулата да е по-висока и по-тясна, тъй като незначителното количество течни пари от високата и тясна ампула за единица време не създава забележими концентрации в големия обем около ампулата.
Чрез изпълнение на тези предположения, коефициентът на дифузия може лесно да се определи. След известно време, след като ампулата бъде поставена на скалата, ще се установи постоянен дифузен поток от течни молекули, напускащи ампулата. Претегляне след определен период от време (5-10 мин.), Получаваме зависимостта на промяната в масата на течността по време t, зависимост, която при стационарно състояние в координати от t е изобразено направо. От наклона на линията определяме D, използвайки формулата

където S е площта на напречното сечение на ампулата,
h е разстоянието от повърхността на течността до ръбовете
ampulki,
- плътност на наситените пари, която се намира по формулата:

където - молекулното тегло на флуида
- налягане на наситени течни пари при
температура t.
Размерите на ампулата могат да бъдат подобни на експериментално. Височината, например, се избира, както следва: измерваме D на различни разстояния h от повърхността на течността до ръба на ампулата. Започвайки от някаква стойност , D престава да зависи от h. Следователно за експеримента е възможно да се използва ампулка, за която , От друга страна, трябва да се помни, че колкото по-голяма е височината и колкото по-малък е диаметърът на ампулата, толкова по-малка е промяната в масата, следователно е необходимо да се увеличи височината и да се намали диаметърът в такива граници, че промяната в масата не е твърде малка.
Изпитването трябва да се извършва при постоянна температура, тъй като D = D (T), и за да се избегне конвекция в газ, която се постига чрез плавно претегляне на магнитни везни и защита на инсталацията от сътресения.

Работа

Затворена ампула с течната течност се поставя на десния панел на скалата и се балансира с помощта на тежести. Свалете капака от ампулата и го поставете на същата чаша. Промяната в масата на ампулата с течността в резултат на дифузия се балансира в бъдеще с помощта на последователно свързани бобини - соленоиди, през които преминава ток. Магнитните полета на намотките са насочени в една и съща посока, което води до взаимното им отблъскване. Наличната крива на калибриране m (mg), I (mA) ни позволява да определим промяната в масата на течността, съответстваща на различни токове през бобините. Работата трябва да се извършва постоянно на ток, за да се избегнат трептенията на везните.
Ако ампулата е непрозрачна, h трябва да се определи по следния начин: претеглят се празна ампула и ампула с течност. Масова разлика

където - плътността на течността
- ампули с диаметър (вътрешни),
- височина на флуида.
Ако L е дължината на ампулата, тогава h = Ll.

Фиг.2





Вижте също:

Изследването на зависимостта на коефициента на повърхностно напрежение от температурата по метода на максималното налягане в балона

Стресовото състояние под напрежение-компресия и законът на тангенциалното сдвояване

Някои елементи на вакуумната технология

Изграждане на фазова диаграма на калаено-оловната система чрез термичен метод и определяне на евтектичната точка

Определяне на молекулно тегло на лесно изпаряваща се течност

Връщане към Съдържание: Физика

2019 @ ailback.ru