The Groundwater Project

झरझरा मीडिया में गैस प्रसार के लिए फ्लक्स समीकरण

प्रकाशन वर्ष: 2021
पृष्ठों की संख्या: 45

आईएसबीएन: 978-1-77470-003-7
https://doi.org/10.21083/978-1-77470-003-7

सम्मन: मैकव्हॉर्टर, डीबी, (2021)। “झरझरा मीडिया में गैस प्रसार के लिए फ्लक्स समीकरण“। भूजल परियोजना। https://doi.org/10.21083/978-1-77470-003-7

रचयिता:

डेविड बी मैकव्हॉर्टर: कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी, यूएसए

आखिरी अपडेट: 9 फरवरी 2022
रिलीज़: 3 जून 2021

या क़िस्‍म

एक गैस में अणु निरंतर, अराजक थर्मल गति में होते हैं। क्योंकि अणु घूमने के लिए स्वतंत्र होते हैं, घटक अणु आपस में मिलते हैं, एक दूसरे से टकराते हैं, और उन कणों पर टकराते हैं जो गैस में एम्बेडेड हो सकते हैं। यदि किसी विशेष घटक की एकाग्रता गैर-समान है, तो उच्च सांद्रता के स्थानों से कम सांद्रता के स्थानों की ओर उस घटक की समग्र गति होती है। यह कुल गति प्रसार है और इसे आंशिक दबाव या रासायनिक क्षमता के साथ-साथ एकाग्रता में अंतर के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

किसी भी ठोस सतहों (जैसे रेत अनाज या दीवारों) से मुक्त प्रणालियों में एक विशेष घटक का प्रसार केवल विभिन्न द्रव्यमान के अणुओं के साथ टकराव द्वारा विरोध किया जाता है। आणविक पैमाने पर इन अणु-अणु टकरावों से उत्पन्न होने वाले प्रसार का प्रतिरोध मैक्रोस्कोपिक पैमाने पर आणविक प्रसार गुणांक के रूप में प्रकट होता है जो फिक के नियम में दिखाई देता है। एक छिद्रपूर्ण माध्यम पर कब्जा करने वाली गैस में प्रसार अतिरिक्त प्रतिरोध का अनुभव करता है जो अणु-कण टकराव के कारण होता है। आणविक पैमाने पर जटिल और अनसुलझे अणु-कण टकराव से उत्पन्न प्रसार का प्रतिरोध मैक्रोस्कोपिक पैमाने पर नुडसेन प्रसार गुणांक के रूप में प्रकट होता है।

उपरोक्त अवधारणाएं इस पुस्तक में समीकरणों को झरझरा मीडिया में एक आदर्श, समतापीय, द्विआधारी गैस के घटकों के एक-आयामी प्रवाह के लिए रेखांकित करती हैं। ग्राहम के नियम के लिए स्पष्टीकरण प्रदान किए जाते हैं, प्रसार ने गैर-चिपचिपा थोक गैस प्रवाह उत्पन्न किया, और अधिकांश क्षेत्र सेटिंग्स में प्रसार-निर्मित दबाव ढाल की उम्मीद क्यों की जाती है। एक चरण दबाव ढाल (तथाकथित दबाव प्रसार) से प्रभावित घटक प्रसार के लिए यहां प्रस्तुत समीकरण में आणविक और नुडसेन प्रसार गुणांक दोनों शामिल हैं, भले ही नुडसेन प्रसार महत्वहीन हो। ये और अन्य परिणाम झरझरा ठोस पदार्थों में प्रसार के लिए अद्वितीय हैं और प्रसार के सामान्य फिक के कानून उपचार से पालन नहीं करते हैं।

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सामग्री

1 परिचय

1.1 प्रसार क्या है?

1.2 प्रसार विज्ञान का एक संक्षिप्त इतिहास

1.3 स्कोप

2 फ्लक्सची परिभाषा

2.1 चिपचिपा प्रवाह

2.2 कुल प्रसार प्रवाह

2.3 फ्लक्स जिसमें कुल प्रसार प्रवाह शामिल है

2.4 फिक का नियम

3 प्रसार के लिए ड्राइविंग बल

4 प्रसार का प्रतिरोध

4.1 एक कण-मुक्त प्रणाली में गति संतुलन

4.2 गैस में एम्बेडेड ठोस कणों का प्रभाव

4.3 समग्र रूप से गैस के लिए संवेग संतुलन

4.4 ग्राहम का नियम

4.5 आणविक, नुडसेन और संक्रमण शासन

5 फ्लक्स समीकरण

5.1 आणविक शासन – समान दबाव

5.2 आणविक शासन – गैर-समान दबाव

5.3 संक्रमण शासन – निरंतर और गैर-समान दबाव

5.4 संक्रमण शासन – एक शुद्ध गैस

6 प्रसार गुणांक का अनुमान

6.1 प्रभावी आणविक प्रसार गुणांक

6.2 प्रभावी नुडसेन प्रसार गुणांक

7 सारांश और निष्कर्ष

8 अभ्यास

9 संदर्भ

10 व्यायाम समाधान

11 संकेतन

के बारे में लेखक

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