Оглавление:
Термодиффузия
- Как уже указывалось, помимо обычной молекулярной диффузии, существуют термодиффузия, диффузия с перепадом давления, вынужденная диффузия. Если 2 области смеси выдерживаются при различных температурах, то под воздействием теплового потока возникает градиент концентрации в двухкомпонентной смеси некоторые молекулы стремятся переместиться в области с более высокой температурой, в то время как другие стремятся переместиться в области с более низкой температурой. Это называется эффектом Солет. Обычно этот эффект мало влияет на массоперенос, но в некоторых случаях его используют для разделения смесей.
Аналогичное явление, называемое эффектом Дюфора, характеризуется тенденцией к созданию градиента температуры при массопереносе, вызванного градиентом концентрации. Диффузия под действием давления происходит при наличии перепада давлений в жидкой смеси, как в глубокой закрытой скважине или закрытой трубе, которая вращается вокруг оси, перпендикулярной оси трубы. Более легкие компоненты стремятся переместиться в область более низкого давления, то есть в верхнюю часть скважины или в конец трубы, примыкающий к оси вращения. Супер центрифуга работает по принципу диффузии давления. Вынужденная диффузия вызвана действием окружающей среды на молекулы, отличающиеся от массы.
Интересно отметить, что уравнение Фурье для теплопроводности совершенно аналогично закону Ома для электрического проводника. Людмила Фирмаль
Эта внешняя сила должна действовать на разные участки по-разному примером может служить диффузия ионов электролита в электрическом поле. Градиент концентрации, создаваемый любым из этих явлений, вызывает диффузию в направлении, противоположном направлению любого из упомянутых 3 species. In во многих случаях устойчивое состояние достигается таким образом, что потоки, создаваемые нормальной диффузией, уравновешиваются потоками, создаваемыми вышеупомянутыми типами диффузий, так что характеристики системы в определенной точке остаются постоянными в течение.
В качестве примера такого рода рассмотрим следующий случай термодиффузии: 2 колбы показаны на рисунке 1. Соединен капилляр выполнен из не теплопроводного материала. Газ в трубке неподвижен. То есть конвективного перемешивания нет, но газ в колбе хорошо перемешивается конвекцией. Течение, вызванное термодиффузией бинарной смеси, определяется термодинамикой необратимого процесса 135] (32. Пятьдесят пять） Существует температурный градиент между 2 колбами, но в установившемся состоянии температура в каждой точке Но обычно состав представлен родинками.
Мы получаем его, применяя уравнение (32.27), (32.12 Р 1 в-1⁾Абт^ ’MAMB ^ авт Т’ Лу Э Ю ’ Коэффициент температуропроводности является сваренный rlvt6 / Массовый (31.1）、 (32. Пятьдесят девять） Следовательно, формула(32. 59)Может быть записано как: Следующим образом (32.61） На практике HLVT является сложной функцией температуры, но CAVT как константа, и интегрируя уравнение (32.61), мы можем получить зависимость между температурой и концентрацией в результате вы получаетеa. = CLW 1n -^. 32.
- Шестьдесят два. Коэффициент температуропроводности может быть рассчитан при средней температуре по этой приближенной формуле. Значение КАВТ может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от рассматриваемой системы. Положительное значение КАВТ означает, что компонент А имеет тенденцию накапливаться в холодной части системы. Температуропроводность Это также составная функция, но xA-xA обычно очень мала, поэтому это изменение можно игнорировать при интегрировании формулы (32.61). Некоторые из значений CAVT показаны в таблице. 32.1.
100 КАВГ — 68 0.538 7.65 7.82 92 0.538 7.83 57 0.10 2.50 57 0.30 6.60 0.50 9.31 57 0.50 — 4.81 −13 0345 8.31 0.47 0.42 749 −27 0.53 7.38 27 0.53 6.89 Диффузия пор в твердом катализаторе на поверхности гранулы катализатора и других интерфейсах оказывает существенное влияние на конструкцию некоторых химических реакторов. Связь между диффузией и химическими реакциями называется Ch. 43. Предыдущая глава главы II.
Легко понять, что линейный градиент температуры существует только при постоянной теплопроводности. Людмила Фирмаль
Мы продолжаем изучать основы массопереноса и его влияние на физические процессы разделения. Задачи 32. 1. Положите 1 г йода в колбу, но сколько времени потребуется для завершения диффузии? ЗГ. Т’колба? Это описано в выпуске 32.1.1, ноль в верхней части трубки. В какое время поп Сосредоточить. Первоначальный Вы помещаете метанол в нижний конец трубки, то есть 76 мм? Окружающая среда-это воздух 25-х годов 32. 3.Пористые шарики диаметром 3,2 мм.
Насыщают его метанолом и погружают в большую емкость с чистой водой при температуре 25°С. рассчитывают время, необходимое для удаления 99%метанола, предполагая, что процесс интердиффузии контролируется скоростью диффузии внутри шарика. Эффективный коэффициент диффузии равен 10/1 коэффициента молекулярной диффузии. Вы можете решить эту проблему, используя график на стр. 4-2 ссылки. 32. ^ Давление паров нафталина при 15.6°c равна 0.0363 ЛТ НД. Искусство.
При температуре 15,6 ° с исследуйте скорость испарения нафталина с поверхности шара диаметром 12,7 мм. Если диаметр шара является моим, потому что скорость очень мала, сделайте это constant. It предполагается, что шар окружен бесконечным неподвижным воздухом той же температуры, что и шар. Ответ выражается в процентах от массы нафталина, выпаренного за 12,7 суток, к массе шара диаметром 1 мм.
Смотрите также:
| Диффузия компонента A в неподвижной среде компонента B | Массопередача между фазами |
| Эквимолярная противодиффузия | Фазовое равновесие |
