Grahamin tutkimus diffuusio kaasujen laukaisi hänen lukea havainto saksalainen kemisti Johann Döbereiner, että vety kaasu leviää ulos pieni halkeama lasi pullo nopeammin kuin ympäröivä ilma leviää korvata se. Graham mittasi kaasujen diffuusionopeuden kipsitulppien, erittäin hienojen putkien ja pienten aukkojen kautta. Näin hän hidasti prosessia niin, että sitä voitiin tutkia kvantitatiivisesti., Hän totesi ensin, vuonna 1831, että määrä nestettä, kaasua on kääntäen verrannollinen neliön juuri sen tiheys, ja myöhemmin vuonna 1848 osoitti, että tämä määrä on kääntäen verrannollinen neliöjuuri moolimassa. Graham lähti opiskelemaan diffuusio aineiden ratkaisu ja prosessi tehty havainto, että joitakin ilmeisiä ratkaisuja todellisuudessa ovat keskeytykset hiukkasten liian suuri läpi pergamentti suodatin. Hän kutsui näitä materiaaleja kolloidit, termi, joka on tullut kuvaamaan tärkeä luokka hienoksi jaettu materiaaleja.,
Grahamin teon aikoihin molekyylipainon käsite vakiintui pitkälti kaasujen mittausten kautta. Daniel Bernoulli ehdotti vuonna 1738 kirjassaan Hydrodynamica, että lämpö kasvaa suhteessa nopeuden, ja siten kineettinen energia, kaasun hiukkasia. Italialainen fyysikko Amedeo Avogadro myös ehdotti vuonna 1811, että yhtä suuret tilavuudet eri kaasuja sisältävät saman määrän molekyylejä. Näin ollen kahden kaasun suhteelliset molekyylipainot ovat yhtä suuret kuin kaasujen samojen tilavuuksien painojen suhde., Avogadron tietoa yhdessä muiden tutkimusten kaasun käyttäytyminen loi perustan myöhemmin teoreettista työtä, jonka Skotlantilainen fyysikko James Clerk Maxwell selittää ominaisuuksista ja kaasujen, kuten kokoelmat pienet hiukkaset liikkuvat läpi pitkälti tyhjää tilaa.
Ehkä suurin menestys, kineettinen teoria kaasuja, kuten sitä alettiin kutsua, oli havainto, että kaasut, lämpötila mitattuna Kelvin (absoluuttinen) lämpötila-asteikko on suoraan verrannollinen keskimääräinen kaasun kineettinen energia molekyylejä., Grahamin diffuusiolaki voitaisiin näin ymmärtää seurauksena siitä, että molekyylikineettiset energiat ovat yhtä suuret samassa lämpötilassa.,frac {1}{2}}m_{\rm {H_{2}}}v_{\rm {H_{2}}}^{2}={\frac {1}{2}}m_{\rm {O_{2}}}v_{\rm {O_{2}}}^{2}}
– Joka voidaan yksinkertaistaa ja järjestää uudelleen:
v-S 2 2 v O 2 2 = m O 2 m S 2 {\displaystyle {\frac {v_{\rm {H_{2}}}^{2}}{v_{\rm {O_{2}}}^{2}}}={\frac {m_{\rm {O_{2}}}}{m_{\rm {H_{2}}}}}}
tai:
v-S 2 v O 2 = m O 2 m S 2 {\displaystyle {\frac {v_{\rm {H_{2}}}}{v_{\rm {O_{2}}}}}={\sqrt {\frac {m_{\rm {O_{2}}}}{m_{\rm {H_{2}}}}}}}
Ergo, kun rajoittava järjestelmä kulkua hiukkasten alueen läpi, Graham Laki näyttää kuten se on kirjoitettu alussa tämän artikkelin.,
Leave a Reply