泻流
编辑在物理学和化学中,渗出是气体通过直径远小于分子平均自由程的孔从容器中逸出的过程。 这种孔通常被描述为针孔,气体的逸出是由于容器与外部之间的压力差造成的。 在这些条件下,基本上所有到达孔的分子都会继续并穿过孔,因为孔区域中分子之间的碰撞可以忽略不计。 相反,当直径大于气体的平均自由程时,流动服从桑普森流动定律。
涌入真空
编辑从平衡容器到外部真空的溢出可以根据动力学理论计算。 每单位时间每单位面积与容器壁发生原子或分子碰撞的次数(碰撞率)
假设平均自由程远大于针孔直径,并且可以将气体视为理想气体。
如果容器上的一小块区域 A {displaystyle A} 被打成一个小孔
其中 M 是摩尔质量,N A 是阿伏加德罗常数,R = N A k B 是 气体常数。
流量测量
编辑根据气体动力学理论,气体在温度 T {displaystyle T} 下的动能为
1 2 m v r m s 2 = 3 2 k B T
其中 m 是一个分子的质量, v r m s 是分子的均方根速度,k B 是波尔兹曼常数。 平均分子速度可以从麦克斯韦速度分布计算为 v a v g = 8 / 3 π v r m s ≈ 0.921 v r m s。 摩尔质量为 M 的气体流出的速率 Φ N (通常表示为每秒通过孔的分子数)是
这里 Δ P 是穿过障碍的气压差, A 是孔的面积, N A 是阿伏加德罗常数, R 是气体常数,T 是绝对温度。 假设屏障两侧的压力差远小于 P a v g ,系统中的平均xxx压力。
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