рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Изобретательство
- /
- Растворимость газов в твердых телах
Реферат Курсовая Конспект
Растворимость газов в твердых телах
Растворимость газов в твердых телах - раздел Изобретательство, ОСНОВЫ ВАКУУМНОЙ ТЕХНИКИ Концентрация Газов, Растворенных В Твердом Теле, Зависит От Его Температуры, ...
Концентрация газов, растворенных в твердом теле, зависит от его температуры, давления и типа кристаллической решетки. В металлах, для которых характерна гомополярная металлическая связь между электроположительными атомами, зависимость растворимости от давления и температуры имеет следующий вид:
, (2.20)
где п – число атомов в молекуле газа; Qs – энергия активации при растворении; S0 – постоянный коэффициент.
Знак «+» в формуле (2.20) характерен для газов, образующих с металлом химическое соединение, а знак «—» – для газов, образующих истинные растворы. Растворимость газов, образующих истинные растворы, с повышением температуры возрастает (Н2 в Сu, Fe и Ni), а образующих химические соединения уменьшается (Н2 в Ti).
Зависимость растворимости газов в металлах от давления представляет собой степенную функцию с показателем степени 1/п. Это связано с тем, что газы растворяются в металлах в атомарном состоянии и перед растворением происходит диссоциация молекул на атомы. Например, для кислорода n = 2, реакция диссоциации имеет вид Q2↔0+0.
По закону действующих масс, константа равновесия такой реакции 
; 
и 
– давления атомарного и молекулярного кислорода.
Очевидно, что 
, т. е. растворимость газов в металлах пропорциональна давлению диссоциированного газа.
В неметаллах, атомы кристаллической решетки которых связаны между собой ионной или ковалентной связью, растворение газов происходит в молекулярном состоянии. Образуются истинные растворы, и зависимость растворимости газов от температуры и давления имеет вид
. (2.21)
Постоянных S0 и QS, характеризуют растворимость основных газов в металлах. Абсорбционный процесс растворения газов в твердых телах осуществляется за счет диффузии молекул газа в кристаллическую решетку или по границам зерен. Диффузионный поток пропорционален градиенту концентрации. Так как для стационарного газового потока через стенку толщиной 2h градиент концентрации равен
, (2.22)
то
, (2.23)
где q — число молекул, проходящих в единицу времени через единицу площади поперечного сечения в направлении оси х; D — коэффициент диффузии; S1 и S2 — концентрации газа на границах стенки.
При повышении температуры коэффициент D сильно возрастает:
, (2.24)
где QD — энергия активации при диффузии; n – число атомов в молекуле газа для металлов, для неметаллов n =1; DО — коэффициент пропорциональности, не зависящий от температуры.
Подставляя в (2.23) выражение для D и S из (2.20), получим выражение для газопроницаемости металлов
, (2.25)
где K0=D0S0 — константа проницаемости.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
ОСНОВЫ ВАКУУМНОЙ ТЕХНИКИ
Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Омский государственный технический университет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Растворимость газов в твердых телах
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.027 сек.
Новости и инфо для студентов