Лабораторная работа №43. Определение коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара.
1) (С) Что называют диффузией? 
2) (В) Закон Фика: формулировка, значение знака «минус». 
Закон Фика: скорость диффузии вещества пропорциональна поверхности мембраны, через которую переносится вещество, и градиенту концентрации вещества.
А) Зависимость коэффициента диффузии от микроскопических параметров для
Идеального газа.
Длина свободного пробега молекулы — это среднее расстояние, которое частица пролетает за время свободного пробега от одного столкновения до следующего. Длина свободного пробега каждой молекулы различна, поэтому в кинетической теории вводится понятие средней длины свободного пробега.
А) Вывод нестационарного уравнения диффузии с учётом конвекции.
В) Объяснить, почему скорость диффузии много меньше тепловой скорости молекул.
Наиболее быстро движение происходит в газах, медленнее в жидкостях, ещё медленнее в твердых телах, что обусловлено характером теплового движения частиц в этих средах. Траектория движения каждой частицы газа представляет собой ломаную линию, т.к при столкновениях частицы меняют направление и скорость своего движения. Неупорядоченность движения приводит к тому, что каждая частица постепенно удаляется от места, где она находилась, причём её смещения по прямой гораздо меньше пути, пройденного по ломанной линии. Поэтому диффузионное проникновение значительно медленнее скорости молекул.
А) Как можно объяснить процесс испарения жидкости в рамках молекулярно-кинетической теории?
В жидкости молекулы находятся в непрерывном движении, причем движутся они с разными скоростями, как по величине, так и по направлению. Молекулы испытывают силы притяжения и отталкивания тоже, но именно из-за сил притяжения они не могут разлететься, как в газе, и поэтому жидкость долго сохраняется именно как нечто единое.
Но всё-таки есть очень энергичные молекулы, которые оказались у поверхности жидкости, у которых скорость направлена из жидкости и достаточно велика, чтобы энергии хватило на преодоление притяжения остальных молекул. Вот эти молекулы и вылетают из жидкости, приводя к испарению.
Процесс испарения жидкости можно объяснить в рамках молекулярно-кинетической теории.
Молекулы жидкости движутся с различными скоростями. Между этими молекулами имеются значительные силы притяжения, которые и удерживают их вместе в жидком состоянии.
Только те молекулы, кинетическая энергия которых только некоторого определенного значения, могут перейти в газообразное состояние. При более высоких температурах скорость испарения больше.
Поскольку самые быстрые молекулы улетают с поверхности жидкости, средняя скорость оставшихся молекул уменьшается, а значит, абсолютная температура жидкости понижается. Процесс испарения представляет собой процесс охлаждения жидкости.
С) Что называют насыщенным паром?
Насы́щенный пар — это пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью или твёрдым телом того же состава. Насыщенный водяной пар над водой (льдом) — водяной пар, находящийся в термодинамическом равновесии с плоской поверхностью жидкой воды или льда в чистом виде или в составе влажного газа.