Иллюстрация изометрической эффузии через пористую перегородку. a. а. Сосуд разделен на две равные части тонкой перегородкой с маленьким отверстием площадью S. Объемы частей сосуда V. Первоначально в каждой из частей сосуда содержится одинаковое число различных молекул при одинаковой температуре.
Газы сильно разрежены. Число молекул сортов a и b равно na и nb nanb соответственно. Средние скорости молекул при рассматриваемой температуре a и b. Через отверстие происходит обмен молекулами между частями сосуда. Найти закон изменения концентраций молекул со временем. Решение Обозначим na1t и na2t число молекул сорта a в первом и втором сосудах в момент t. Начальные условия na10na, na200, na1na2 nan. Для молекул сорта b аналогичные соотношения записываются в форме nb100, nb20nb, nb1nb2 nbn. Принимая во внимание, что, заключаем, что число частиц сорта a, протекающих в секунду через отверстие S из первой части сосуда во вторую, равно na1VaS4, а в обратном направлении na2VaS4. Поэтому уравнение для изменения числа молекул в первом сосуде имеет вид или с учетом na1na2nconst. Аналогичное уравнение находим и для na2. Решая это уравнение при начальном условии na10n, получаем .14 Для na2t из 14 находим Аналогичные выражения получаются для nb1 и nb2. Полное число частиц в каждой из половин изменяется с течением времени по закону Давления в частях сосуда равны p1n1VkT и p2n2VkT. Таким образом, давления в частях сосуда равны друг другу в начальный момент времени p0nVkT, а затем равенство нарушается.
Затем равенство восстанавливается при t. Поведение давлений в процессе определяется средними скоростями хa и хb в начальный момент давление возрастает в той части сосуда, где содержится газ с меньшей средней скоростью молекул, и падает в той части, где эта скорость больше. 2. 3.