扩散实验

发布网友发布时间：2022-05-06 23:39

我来回答

共1个回答

热心网友时间：2023-10-08 17:01

德国科学家托马斯·格拉汉姆于1828～1833年间对气体扩散进行实验研究，随后1833年到1850年间，长期进行液体扩散现象研究。

图8—1示意格拉汉姆进行液体扩散实验时简单而有效的实验装置，大水槽水的底部放置有装满食盐水的小水杯，图8—1a～c中的水杯仅口径不同。

图8—1 格拉汉姆液体扩散实验装置

a—小口杯；b—中口杯；c—大口杯

实验结果表明两个方面的定性结论。一方面，若一次实验中小杯装的食盐水浓度相同，在相同扩散时间内食盐进入大水槽的量的顺序是图8—1 c＞b＞a，说明食盐的物质传递量与杯口面积成正比。

定义单位时间内物质因扩散通过扩散面积A传递的量为扩散流量，用J_A表示，量纲为[M·T^—1]；定义单位时间内物质因扩散通过单位面积上的量为扩散通量，用符号J表示，量纲为[M·L^—2·T^—1]。扩散通量J是强度性质，对于确定的扩散系统J是空间坐标及时间的函数。扩散流量J_A与扩散面积（A）和扩散通量的关系为J_A=A·J。扩散流量与扩散通量的量纲不同，有些文献中称扩散流量J_A为“扩散通量”，则“单位面积上的扩散通量J”可改称为“扩散通量密度”。

另一方面，当小杯内装的食盐水浓度不同时，对扩散流量J_A有图8—1c＞b＞a，而对扩散通量J，图8—1 c＞b＞a，即食盐水浓度c大则扩散通量J 就大，J与c成正比。

扩散实验中测量的扩散流量J_A和扩散通量J都与测量的时间区段有关。格拉汉姆在扩散实验研究中用通量等物理量描述扩散现象，却没有给出描述扩散过程的动力学方程。