Теоретический расчет кинематического коэффициента диффузии.

Теоретический расчет кинематического коэффициента диффузии.

Теоретический расчет кинематического коэффициента диффузии. Поскольку детальной теории агрегатного состояния жидкости не существует, до сих пор невозможно точно описать механизм ее диффузии в жидкости. liquid. In в связи с этим попытки разработать теоретически обоснованный метод расчета коэффициента диффузии в жидкостях не привели к удовлетворительным результатам. Автор ранних работах приняли теорию ван-дер-Ваальса сжиженного газа в качестве первой концепции.

Современные исследования базируются на теории псевдокристаллических структур жидкостей, но эту теорию трудно применить для интерпретации кинетических явлений жидкостей(процессов движения импульса, энергии, массопереноса) и полученные результаты пока не пригодны для вычислительной практики. Людмила Фирмаль

• C-динамический коэффициент вязкости. k-постоянная Больцмана. g-радиус диффузионной молекулы. Р-коэффициент трения, соответствующий размеру диффузионных молекул. Экспериментально установлено, что формула (СР-4) может быть использована, если диффузионные молекулы очень велики (если Р велик), приближенная формула (СР-5) может быть использована, и если диаметр диффузионных молекул находится в том же порядке, что и молекулы растворителя. Если молекула диффузии значительно меньше молекулы растворителя(например, диффузия воды в глицерине), то численный коэффициент знаменателя в правой части уравнения будет равен<4. предполагая, что диаметр молекулы A-2r связан с молярным объемом Km диффузионного вещества зависимостью (N0-число Авогадро), для процесса самодиффузии: (X11-7).

• Как показали Ли и Чэн [13], зависимость последнего практически не учитывается в большинстве случаев(хотя отклонение достигает±40%). Для диффузии крупных молекул при температуре 7 = 293°к формулы(СР-3)и (СР-5)принимают вид: О =(НР-8） Где представлен см2 / сутки. g-A; в пределах C-SPZ. Результаты расчета по уравнению (КП-8) обычно практически согласуются с экспериментальными данными. Для подводной диффузии очень больших молекул с массой M> 1000 Полсон [14]нашел довольно точную зависимость. О= 2.7410-5-Л4«,/З(ХИ-9） Выражение (XI1-9) представляет собой дальнейшее упрощение зависимости (CP-3). Согласно теории абсолютной скорости процесса, разработанной Эйрингом [15], значение коэффициента кинематической диффузии O можно рассчитать по следующему уравнению: (ХІІ-10） Где Uch-молярный объем растворителя.

T-абсолютная температура. А5-энтропия активации диффузионного процесса; AN-теплота активации диффузионного процесса. А ^ о-число Авогадро. постоянная к-Больцмана. константа для k-планка. / ?Это газовая постоянная? Рассматриваемая теория предполагает, что механизм активации диффузионного процесса такой же, как и механизм внутреннего трения, и что существует связь между энергией активации и энергией внутреннего испарения. Согласно Airnng, молекулы диффузного вещества проникают в зазор («отверстие») между молекулами solvent. To образуя эти промежутки, нужно постоянно расходовать энергию.

Основываясь на выводах статистической механики, Камаль и Канджар вывели формулу, в которой коэффициент диффузии вычисляется в десятках случаев со средней погрешностью около 13% для найденных в эксперименте. Людмила Фирмаль

• Это энергия активации, которая зависит от природы растворителя и размера образующегося свободного пространства. Диффузия больших молекул требует большого зазора, меньшего, чем малый зазор, поэтому диффузия больших молекул замедляется. Согласно этой теории, энергия активации процесса образования свободного пространства в растворителе пропорциональна теплоте испарения растворителя. Соотношение между коэффициентом самодиффузии O и вязкостью p представляет собой уравнение.Где X-расстояние между соседними 2 слоями жидкости. L2-расстояние между соседними молекулами в направлении диффузии. X3-расстояние между соседними молекулами в направлении, перпендикулярном направлению диффузии.

Рассматриваемый метод не получил широкого применения, поскольку практическое применение уравнений (X11-10) и (XI1-11) затруднено из-за отсутствия данных, характеризующих систему, и очень большого расхождения между расчетными и экспериментальными значениями. Только в простейшем случае было получено достаточно хорошее совпадение с экспериментальными данными[16]. Эти авторы считают, что коэффициент диффузии можно определить как произведение 2 функций P и H (функция P зависит от свойств растворителя и растворенного вещества). 5 = 6.19-10 «*(G / L4)| / 4 ^ / 8; d-кинематический коэффициент диффузии. Испарение тепла растворенных веществ при температуре Aisp-G К. M-молекулярная масса. # Газовая постоянная; Y0-объем 1 моляра, см3; V общий объем на молекулу. Объем, занимаемый 1 молекулой; Температурная зависимость LPSP： Здесь TPR это температура, при которой он был понижен. И •и? Г. Th.）」 (Х11-15） Вы можете определить соотношение/

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Критерий Шмидта.
2. Результаты измерении кинематического коэффициента диффузии в жидкостях.
3. Метод Арнольда.
4. Метод Уилка.