유출
가스 압력 계산에서 위에서 설명한 시스템을 고려하지만 컨테이너 벽의 A 영역이 작은 구멍으로 바뀝니다. 시간 t에서 홀을 통해 빠져 나가는 분자의 수는 (1/2) (N / V) v z (At)와 동일하다. 이 경우 분자 간의 충돌이 심각하며 결과는 평균 자유 경로와 비교하여 매우 얇은 벽의 작은 구멍에 대해서만 유지되므로 구멍 근처에 접근하는 분자는 다른 분자와 충돌하지 않고 통과합니다. 편향되고 있습니다. v z 와 평균 속도 v̄ 의 관계는 간단합니다: v z = (1/2) v̄.
매번 동일한 가스 밀도로 시작하여 동일한 구멍을 통해 실행되는 두 가지 다른 가스의 속도를 비교하면 중질 가스보다 훨씬 많은 경질 가스가 배출되고 저온보다 고온에서 더 많은 가스가 배출된다는 것을 알 수 있습니다 다른 것들은 평등합니다. 특히,
마지막 단계는 (1/2) mv 2 = (3/2) kT 의 에너지 공식을 따릅니다. 여기서 (v 2) 1/2 은 v 2 와 (v̄) 2가 실제로 다른 경우에도 v로 추정 됩니다. 1에 가까운 수치 계수 (즉, 3π / 8). 이 결과는 일정한 온도의 경우 Graham에 의해 1846 년에 실험적으로 발견되었으며 Graham의 삼출 법칙으로 알려져 있습니다. 분자량을 측정하거나 증기압이 낮은 재료의 증기압을 측정하거나 액체 또는 고체 표면에서 분자의 증발 속도를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.
열 증산
가스는 동일하지만 온도가 다른 두 개의 용기가 작은 구멍으로 연결되어 있고 가스가 정상 상태가된다고 가정하십시오. 구멍이 충분히 작고 기체 밀도가 낮아서 삼출 만 발생하면 평형 압력은 고온 측에서 더 커집니다. 그러나, 양쪽의 초기 압력이 동일하면 가스가 저온에서 고온으로 흘러 고온 압력이 증가합니다. 후자의 상황을 열 증산이라고하고 정상 상태 결과를 열 분자 압력 차라고합니다. 이상적인 가스 법칙을 사용하여 N / V를 p / T로 대체하는 경우 이러한 결과는 단순히 삼출 공식에서 나온 것입니다.
정상 상태에 도달하면 삼출 속도는 동일하므로
이 현상은 1879 년 영국 맨체스터에서 오스본 레이놀즈에 의해 실험적으로 조사되었습니다. 미세한 튜브를 통해 실온에서 압력계에 연결하여 매우 낮은 또는 매우 높은 온도에서 용기 내 가스 압력을 측정하면 오류가 발생할 수 있습니다. 2 개의 용기를 평균 자유 경로와 비교하여 직경이 큰 다른 튜브와 연결함으로써 가스의 연속 순환이 생성 될 수있다. 압력 차는 점성 흐름에 의해이 튜브를 통해 가스를 구동합니다. 이 순환 흐름에 기초한 열 엔진은 불행히도 효율이 낮습니다.
