Молекулярная физика. Бутусов И.Ю - 6 стр.

UptoLike

6
1
0
hP
ЖПП
PH
h
RTdxDdp
ρµ
τ
=−
∫∫
,
откуда
1
Ж
П H
RThh
D
(pp)
ρτ
µ
∆∆
=
, (7)
где D - коэффициент взаимной диффузии , ρ
Ж
- плотность жидкости
(воды ), R -универсальная газовая постоянная, h - расстояние от поверхности
воды до верхнего края трубки, Т - температура воды в капилляре и воздуха в
лаборатории, h - понижение уровня жидкости за время ∆τ; µ
П
- молярная
масса воды , p
H
- давление насыщенного пара, p
1
- давление пара, которое
определяется влажностью воздуха в лаборатории.
Формулу (7) можно использовать для экспериментального определения
коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара, пренебрегая
конвекционным потоком пара , который возникает в трубке. При учете
конвекционного потока можно получить более точную формулу для
определения коэффициента взаимной диффузии :
01
0
0
Ж
Ж
H
RTh
D
pp
pln
pp
ρ
τ
µ
=
, (8)
где P
0
- атмосферное давление.
Необходимо отметить, что при условии Р
0
>>Р
Н
равенство (8)
преобразуется в формулу (7).
Экспериментальная установка
Для определения коэффициента взаимной диффузии воздуха и
водяного пара предназначена экспериментальная установка ФПТ 1-4, общий
                                           6

                                  ∆h h            P1
                          ρЖ RT     ∫
                                  ∆τ 0
                                       dx =−D µП ∫ dpП ,
                                                  PH


      откуда
                                      ρЖ RTh ∆h ∆τ
                                 D=                  ,                   (7)
                                      µП ( pH − p1 )

      где D - коэффициент взаимной диффузии, ρЖ - плотность жидкости
(воды), R -универсальная газовая постоянная, h - расстояние от поверхности
воды до верхнего края трубки, Т - температура воды в капилляре и воздуха в
лаборатории, ∆h - понижение уровня жидкости за время ∆τ; µП- молярная
масса воды, pH - давление насыщенного пара, p1 - давление пара, которое
определяется влажностью воздуха в лаборатории.
    Формулу (7) можно использовать для экспериментального определения
коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара, пренебрегая
конвекционным потоком пара , который возникает в трубке. При учете
конвекционного потока можно получить более точную формулу для
определения коэффициента взаимной диффузии:


                                       ∆h
                                   ρЖ RTh
                         D=            ∆τ
                                     p0 −p1 ,                      (8)
                            µЖ p0 ln
                                     p0 −pH

где P0 - атмосферное давление.
     Необходимо отметить,         что     при   условии   Р0>>РН    равенство   (8)
преобразуется в формулу (7).



                      Экспериментальная установка
      Для определения коэффициента взаимной диффузии воздуха и
водяного пара предназначена экспериментальная установка ФПТ1-4, общий