Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Термодиффузия
Возникновение диффузионного потока вещества при наличии в нем градиента температуры

Анимация

Описание

Термодиффузия,  перенос компонент газовых смесей или растворов под влиянием градиента температуры. Если разность температур поддерживается постоянной, то в объеме смеси возникает градиент концентрации, что вызывает так же и обычную диффузию. В стационарных условиях при отсутствии потока вещества термодиффузия уравновешивается обычной диффузией, и в объеме возникает разность концентраций, которая может быть использована для разделения изотопов. Термодиффузия в растворах называется эффектом Соре (по имени швейцарского химика Ш. Соре, впервые в 1879-81гг. исследовавшего термодиффузию).

В бинарной смеси при постоянном давлении в отсутствие внешних сил полный диффузионный поток вещества равен:

 

ji= -nD12(gradci)-n(DT/T)gradT,

 

где D12 - коэффициент диффузии;

DT - коэффициент термодиффузии;

n -  число частиц смеси в единице объема;

ci=ni/n - концентрация частиц i-го компонента (i=1, 2).

 

Распределение концентрации в стационарном состоянии может быть найдено из условия:

 

ji=0

 

откуда

 

gradci= -(kT/T)gradT,

 

где kT = DT /D12 - термодиффузионное отношение, пропорциональное произведению концентраций компонент.

 

Коэффициент термодиффузии сильно зависит от межмолекулярного взаимодействия, поэтому его изучение позволяет исследовать межмолекулярные силы в газах.

Временные характеристики

Время инициации (log to от -3 до 3);

Время существования (log tc от -2 до 5);

Время деградации (log td от -3 до 3);

Время оптимального проявления (log tk от -3 до 3).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Техническая реализация эффекта

Простейшая техническая реализация состоит в наблюдении градиента насыщенности окраски поглощающего раствора (например, слабый раствор марганцовки в воде) при одностороннем подогреве сосуда на спиртовке.

Применение эффекта

Наиболее эффективно используется при разделении изотопов радиоактивных веществ.

Разделительная колонка для разделения изотопов состоит из двух коаксиальных труб, поддерживаемых при разных температурах (рис. 1), между которыми находится газообразное вещество. 

 

Разделительная колонка для разделения изотопов

 

 

Рис. 1

 

Разность температур DТ создает вертикальный конвекционный поток газовой смеси и одновременно вызывает непрерывно идущее поперечное термодиффузионное разделение изотопов.

Вследствие этого более легкие изотопы накапливаются у горячей поверхности внутренней трубы и движутся вверх. Коэффициент разделения:

 

a=1+gDТ/Т,

 

где g - постоянная термодиффузии, зависящая от относительной разности масс изотопов; 

Т=(Т12)/2.

 

Этим методом были получены He с содержанием 0.2%, 3He (в природной смеси - 1,5*10-5 %), изотопы 18О15N13C20Ne22Ne35Cl84Kr86Kr с концентрацией >99,5%.

Литература

 1. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская Энциклопедия, 1979.

 2. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред.- М.: Наука, 1982.

Ключевые слова

  • жидкость
  • газ
  • смесь жидкостей или газов
  • градиент температуры
  • градиент концентрации
  • поток
  • диффузия
  • термодиффузия

Разделы естественных наук:

Жидкости
Реальные газы
Явления переноса

Формализованное описание Показать