Каков коэффициент взаимной диффузии между молекулами водорода и азота при данной температуре?

Яблонька

62

Для рассчета коэффициента взаимной диффузии между молекулами водорода и азота, необходимо использовать формулу Грэма-Гради:

\[ D = \frac{{P \cdot d}}{{\sqrt{{M_1 + M_2}}}} \]

где:
\( D \) - коэффициент взаимной диффузии;
\( P \) - давление;
\( d \) - расстояние, которое проходит смачиваемая жидкость;
\( M_1 \) и \( M_2 \) - молярные массы компонентов газов.

В данном случае, мы рассматриваем диффузию между молекулами водорода (H2) и азота (N2). Для решения задачи, нам понадобится информация о давлении, расстоянии и молярных массах данных веществ.

Предположим, что значение давления равно 1 атмосфера, а расстояние равно 1 сантиметру (0.01 метра). Чтобы продолжить решение задачи, нам нужно также знать молярные массы водорода и азота.

M(H2) = 2 г/моль (молярная масса водорода)
M(N2) = 28 г/моль (молярная масса азота)

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу Грэма-Гради и рассчитать коэффициент взаимной диффузии между водородом и азотом:

\[ D = \frac{{1 \cdot 0.01}}{{\sqrt{{2 + 28}}}} = \frac{{0.01}}{{\sqrt{30}}} \approx 0.00183 \, см^2/сек \]

Таким образом, при заданных условиях температуры, коэффициент взаимной диффузии между молекулами водорода и азота составляет примерно 0.00183 см^2/сек.