气体扩散的相关理论

分子动理论

人们从分子运动的微观模型出发，给出某些简化的假定，结合概率和统计力学的知识，提出了气体分子动理论，其主要如下：

（1）气体是由分子组成的，分子是很小的粒子，彼此间的距离比分子的直径大许多，分子体积与气体体积相比可以略而不计。

（2）气体分子以不同的速度在各个方向上处于永恒的无规则运动之中。典型事例是扩散现象、布朗运动。

（3）除了在相互碰撞时，气体分子间相互作用是很微弱的，甚至是可以忽略的。

（4）气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。

（5）分子的平均动能与热力学温度成正比。

（7）分子间存在着相互作用力。分子间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力的变化比引力快，实际表现出来的是引力和斥力的合力。

任何气体之间都会发生扩散。如果是能够反应的气体，在扩散过程中会发生反应生成新的物质。

扩散可以分类为很多不同种类的扩散，其需要和状态大体不相同。有些扩散需要介质，而有些则需要能量。因此不能将不同种类的扩散一概而论。有生物学扩散、化学扩散、物理学扩散，等等。

扩散(diffusion)：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。扩散的速率与物质的浓度梯度成正比。

由于分子(原子等)的热运动而产生的物质迁移现象．一般可发生在一种或几种物质于同一物态或不同物态之间，由不同区域之间的浓度差或温度差所引起，前者居多．一般从浓度较高的区域向较低的区域进行扩散，直到同一物态内各部分各种物质的浓度达到均匀或两种物态间各种物质的浓度达到平衡为止．显然，由于分子的热运动，这种“均匀”、“平衡”都属于“动态平衡”，即在同一时间内，界面两侧交换的粒子数相等，如红棕色的二氧化氮气在静止的空气中的散播，蓝色的硫酸铜溶液与静止的水相互渗入，钢制零件表面的渗碳以及使纯净半导体材料成为N型或P型半导体掺杂工艺等等都是扩散现象的具体体现；在电学中半导体PN结的形成过程中，自由电子和空穴的扩散运动是基本依据．扩散速度在气体中最大，液体中其次，固体中最小，而且浓度差越大、温度越高、参与的粒子质量越小，扩散速度也越大。

相同温度下HI扩散速度快，选D。

根据格拉罕姆气体扩散定律：

同温同压下各种不同气体扩散速度与气体密度的平方根成反比。

N₂密度：125 Kg/立方米，

是最小的，

扩散速度最快。

气体扩散是指某种气体分子通过扩散运动而进入到其它气体中，因为气体分子的不规则运动比较激烈，所以扩散比较明显。气体扩散原理：任何物质都不停的在做不规则运动，扩散是指某种物质的分子通过不规则运动、扩散运动而进入到其他物质里的过程。扩散是由于微粒的热运动而产生的物质迁移现象。微粒从浓较大的区域向较小的区域迁移，直到一相内各部分的浓度达到一致或两相间的浓度达到平衡为止。

（1）二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方．（2）抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象；说明分子在永不停息的做无规则运动，并且分子间有间隙．故答案为：防止物体所受重力对实验造成影响；分子在永不停息的做无规则运动；分子间有间隙．

同温同压下各种不同气体扩散速度与气体密度的平方根成反比，这就是 气体扩散定律 用数学公式表示为:u1/u2=√(ρ2/ρ1)=√(M2/M1) 式中: U1,ρ1,M1分别表示第一种气体的扩散速度,密度和相对分子量;U2,ρ2,M2分别表示第二种气体的扩散速度,密度和相对分子量

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