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分子扩散平均速率公式推导及模拟验证
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课题来源
气体在300K温度常压下的平均平动速率
气体
v(m/s)
氢
1774
氦
1266
氮
478
水蒸气
596
氧
446
二氧化硫
316
课题来源
气体分子的平均速率很快,和声速是同数量级。
01
打开一个酒瓶,不能在听到瓶塞打开的瞬间闻到酒香,而要在相对更长的时间之后才会闻到。
02
显然,气体分子扩散速率比理论平均速率小得多,但是,为什么呢?
03
分子经历了十分曲折的路径,导致气体分子平均速率很大但是扩散速度却很小。
01
但他没有给出分子扩散速度到底有多大,与哪些量有关,没有定量的给出气体分子扩散的运动方程
02
克劳修斯提出分子碰撞理论。
理论分析
气体分子扩散的模型建立
求积分平均值,求得平均的碰撞损耗距离。
代入数据推算碰撞次数巨大时的移动距离,得到气体分子扩散距离-时间表达式。
2
气体分子扩散距离递推公式
x(m)
t(s)
Excel模拟分子扩散
10000次
100000次
1000次
100次
1000次
10000次
100000次
公式的修正
t(s)
x(m)
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