Effusjon

Effusjon er lekkasje av gass gjennom en liten åpning. I prosessen strømmer individuelle molekyler gjennom åpningen uten å kollidere med andre molekyler. Dette skjer om diameteren på hullet er langt mindre enn midlere fri bane for molekylene.^[1] Ifølge Grahams lov er raten gassen effunderer (for eksempel hvor mange molekyler som passerer gjennom hullet per sekund) avhengig av molekylvekten. Gasser med lav molekylvekt effunderer raskere gjennom gasser med høy molekylvekt. For to gasser med samme temperatur ${\displaystyle T}$ (og samme spesifikke varme), og dermed samme kinetiske energi er kvadratisk middelverdi av molekylfarten, ${\displaystyle v_{\rm {rms}}}$, til hver gass gitt med denne ligningen.

${\displaystyle {\frac {3}{2}}k_{\rm {B}}T={\frac {M}{2}}v_{\rm {rms}}^{2}}$

Figuren til venstre viser effusjon, mens figuren høyre viser diffusjon.

der ${\displaystyle k_{\rm {B}}}$ er Boltzmannkonstanten. Lettere molekyl har dermed høyere fart. Dette fører til at flere molekyler passerer gjennom hullet per tidsenhet. Dette er grunnen til at en ballong fylt med hydrogen, som har lav molekylvekt, slipper ut gassen raskere enn en lik ballong fylt med oksygen, som har høyere molekylvekt.

Referanser

1. K.J. Laidler and J.H. Meiser, Physical Chemistry, Benjamin/Cummings 1982, s.18

Eksterne lenker

• Grahams lov Arkivert 25. juli 2013 hos Wayback Machine.