Samarqand davlat universiteti raqamli-texnologiyalar fakulteti

1. Massa almashinuvi nazariyasining asosiy qoidalari, termo va barodiffuziya
Termo diffuziya.Vaqtning dastlabki momentida uning barcha nuqtalarida barcha komponentlarning kontsentratsiyasi bir xil, lekin harorat har xil bo'lgan tizimni ko'rib chiqaylik. Bunday tizimda komponentlarning harakati sodir bo'ladi. Molekulalari katta massaga ega bo'lgan komponentlar eng past harorat bo'lgan joylarda kontsentratsiyasini oshiradi. Kattaroq (hajm bo'yicha) molekulalardan tashkil topgan komponentlar ham ushbu sohalarga moyil bo'ladi. Ionlangan gazda katta massaga ega bo'lgan molekulalar (yoki ionlar) yuqori haroratli hududlarga o'tishga moyil bo'ladi. Shunday qilib, muvozanat bo'lmagan harorat maydonidagi molekulyar harakat yo'nalishi komponentlarning tabiati bilan belgilanadi.
Tizimning turli nuqtalarida notekis haroratlar mavjudligi sababli konsentratsiyaning o'zgarishi hodisasi termal diffuziya yoki termal diffuziya (Kope effekti) deb ataladi.
Miqdoriy jihatdan ko'rib chiqiladigan hodisa odatda quyidagi bog'liqlik bilan baholanadi:

bu yerda ρ – zichlig, -komponentning; – termodiffuziya koefitsenti; . Bu erda - termodiffuziya nisbati
-chi komponent uchun.
Issiqlik diffuziyasi hodisasi faqat katta harorat gradyanlarida hisobga olinadi, chunki gaz aralashmalari uchun KiT, qoida tariqasida, 0,1 dan kam.
Tizimning turli nuqtalarida harorat farqi tufayli komponentlarning harakati, bu nuqtalarda komponentlarning kontsentratsiyasining farqiga olib keladi. Ikkinchisi, natijada, ko'rib chiqilayotgan tizimda komponentlar kontsentratsiyasining gradientlari ko'rinishini yaratadi. Yuqorida aytib o'tilganidek, agar tizimda kontsentratsiya gradienti mavjud bo'lsa, kontsentratsiyaning tarqalishi sodir bo'ladi. Konsentratsiyali diffuziya tufayli massa oqimi termal diffuziya tufayli massa oqimiga qarama-qarshidir.
Barodiffuziya.Turli nuqtalarda umumiy bosim bir xil bo'lmagan tizimlarda komponentlarning harakati kuzatiladi. Shu bilan birga, molekulalari kattaroq massaga ega bo'lgan komponentlar yo'q
bosim kuchaygan hududga, molekulalari kichikroq bo'lgan komponentlar esa pasaytirilgan bosim mintaqasiga o'tadi.
Barodiffuziya natijasida massa oqimining zichligi ifodasini quyidagicha yozish mumkin

bu yerda ρ, -komponentning zichligi; p - aralashmaning umumiy bosimi; barodiffuziya koefitsiyenti, barodiffuziya nisbatini aniqlaymiz ; gradiyent bosimi.

Ikki komponentdan iborat tizim uchun, aniqlash uchun
[16] da qaramlikni tavsiya qiladi

bu erda , , ρ - komponentlar va aralashmaning zichligi; , , mos ravishda komponentlar va aralashmaning molekulyar og'irliklari.
(4.3) tenglamada indeksi olib tashlandi, chunki diffuziya koeffitsienti va demak, barodiffuziya koeffitsientlari ikkala komponent uchun bir xil bo'ladi (binar aralashmada).
Bosim gradienti tufayli komponentlarning harakati konsentratsiya gradientining ko'rinishini keltirib chiqaradi. Ikkinchisi konsentratsiyaning tarqalishini keltirib chiqaradi. Agar tizimni tashkil etuvchi komponentlarning molekulyar og'irliklari teng bo'lsa, barodiffuziya bo'lmaydi.