Вопрос школьника
Углекислый газ и азот находится при одинаковых температурах и давлениях. Найти для этих газов отношение:
а) коэффициентов диффузии;
б)вязкостей;
в) теплопроводностей.
Диаметры молекул газов считать одинаковыми.
Ответ от учителя
а) Коэффициент диффузии зависит от массы молекул и их размеров. При одинаковых диаметрах молекул углекислого газа и азота, коэффициент диффузии будет зависеть только от массы молекул. Масса молекул углекислого газа равна 44 г/моль, а масса молекул азота равна 28 г/моль. Следовательно, отношение коэффициентов диффузии будет равно:
D(углекислый газ)/D(азот) = √(M(азот)/M(углекислый газ)) = √(28/44) ≈ 0.83
б) Вязкость газа зависит от массы молекул, их размеров и температуры. При одинаковых температурах и диаметрах молекул углекислого газа и азота, отношение вязкостей будет зависеть только от массы молекул. Масса молекул углекислого газа равна 44 г/моль, а масса молекул азота равна 28 г/моль. Следовательно, отношение вязкостей будет равно:
η(углекислый газ)/η(азот) = (M(азот)/M(углекислый газ))^(1/2) ≈ 0.83
в) Теплопроводность газа зависит от массы молекул, их размеров и температуры. При одинаковых температурах и диаметрах молекул углекислого газа и азота, отношение теплопроводностей будет зависеть только от массы молекул. Масса молекул углекислого газа равна 44 г/моль, а масса молекул азота равна 28 г/моль. Следовательно, отношение теплопроводностей будет равно:
λ(углекислый газ)/λ(азот) = (M(азот)/M(углекислый газ))^(1/2) ≈ 0.83
Таким образом, при одинаковых температурах и давлениях, отношение коэффициентов диффузии, вязкостей и теплопроводностей углекислого газа и азота будет примерно равно 0.83.
