Der Hauptunterschied zwischen Grahams Effusionsgesetz und Diffusionsgesetz besteht darin, dass Grahams Effusionsgesetz für ein Gas gilt, das durch eine Öffnung strömt, die kleiner ist als die Gaspartikel, während Grahams Diffusionsgesetz für Gasmoleküle gilt, die sich ausbreiten in einem Container.
Das Gesetz von Graham besagt, dass die Diffusions- oder Effusionsgeschwindigkeit eines Gases umgekehrt proportional zur Quadratwurzel seiner Molmasse ist. Dieses Gesetz wurde 1848 von dem physikalischen Chemiker Thomas Graham entwickelt.
Was ist das Grahamsche Ergussgesetz?
Grahams Effusionsgesetz besagt, dass die Diffusions- oder Effusionsgeschwindigkeit eines Gases umgekehrt proportional zur Quadratwurzel seiner Molmasse ist. Wir können dieses Gesetz wie folgt mathematisch ausdrücken;
In diesem mathematischen Ausdruck ist rate1 die Effusionsrate eines Gases; rate2 ist die Effusionsrate für ein zweites Gas; M1 ist die Molmasse des ersten Gases, während M2 die Molmasse des zweiten Gases ist. Wenn die Molmasse eines Gases das Vierfache der Molmasse eines anderen Gases beträgt, diffundiert es gemäß dieser Beziehung mit der halben Geschwindigkeit des anderen Gases durch einen porösen Pfropfen. Das Gesetz von Graham ist die Grundlage für die Trennung von Isotopen durch Diffusion (wichtig bei der Herstellung der Atombombe).
Für die molekulare Effusion von Gasen, bei der jeweils ein Gas durch ein Loch bewegt wird, ist das Grahamsche Gesetz die genaueste Theorie zur Berechnung der Gasleckrate. Sie ist jedoch nur annähernd genau für die Diffusion eines Gases in ein anderes Gas, da sie die Bewegung eines Gases in ein anderes Gas einschließt.
Was ist Grahams Diffusionsgesetz?
Grahams Diffusionsgesetz ist ein chemisches Gesetz, das besagt, dass die Diffusions- oder Effusionsgeschwindigkeit eines Gases umgekehrt proportional zur Quadratwurzel seiner Molmasse ist. Wenn wir dieses Gesetz auf die Diffusion eines Gases anwenden, müssen wir zuerst wissen, was Diffusion ist. Diffusion bezieht sich auf das allmähliche Mischen von Gasen aufgrund der Bewegung von Gaspartikeln ohne mechanische Bewegung wie Rühren.
Abbildung 01: Verbreitung
Dieses Gesetz ist für die Diffusion eines Gases in ein anderes Gas nur annähernd genau (weil es die Bewegung eines Gases in ein anderes Gas einschließt).
Was ist der Unterschied zwischen Grahams Effusions- und Diffusionsgesetz?
Das Gesetz von Graham besagt, dass die Diffusions- oder Effusionsgeschwindigkeit eines Gases umgekehrt proportional zur Quadratwurzel seiner Molmasse ist. Der Hauptunterschied zwischen Grahams Effusionsgesetz und Diffusionsgesetz besteht darin, dass Grahams Effusionsgesetz auf ein Gas angewendet wird, das durch eine Öffnung strömt, die kleiner als die Gaspartikel ist, während Grahams Diffusionsgesetz auf Gasmoleküle angewendet wird, die sich in einem Behälter verteilen. Außerdem ist das Grahamsche Ergussgesetz das genaueste Gesetz für den Erguss, während das Grahamsche Diffusionsgesetz nur annähernd genau für die Diffusion ist.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Grahams Erguss- und Diffusionsgesetz zusammen.
Zusammenfassung – Grahams Gesetz der Effusion vs. Diffusion
Das Gesetz von Graham besagt, dass die Diffusions- oder Effusionsgeschwindigkeit eines Gases umgekehrt proportional zur Quadratwurzel seiner Molmasse ist. Der Hauptunterschied zwischen Grahams Effusionsgesetz und Diffusionsgesetz besteht darin, dass Grahams Effusionsgesetz auf ein Gas angewendet wird, das durch eine Öffnung strömt, die kleiner ist als die Gaspartikel, während Grahams Diffusionsgesetz auf Gasmoleküle angewendet wird, die sich in einem Behälter verteilen.
