ماذا يسمى خروج الغاز من خلال ثقب صغير؟ لقد ساهم العلماء في العديد من الإنجازات التي كانت سببًا في تطور البشرية. هناك العديد من العلوم التي وضع العلماء لها قوانين بحيث يمكن تطبيقها عملياً على الغاز من خلال ثقب صغير، وسماها أحد المصطلحات التي تعرفنا عليها معاً.
ويخرج الغاز من ثقب صغير يسمى…
ويسمى خروج الغاز عبر الثقب الصغير بمصطلح التدفق، وخلال هذه الخطوة قام جراهام بشرح العلاقة بين معدل تدفق الغاز والكتلة المولية. وخلص في عام 1829 إلى أن سرعة تدفق الغاز تتناسب عكسيا مع الجذر التربيعي لكثافة جزيئات الغاز، واستنتج من هذا القانون أن الطاقة الحركية للغازات هي نفسها عند نفس درجة الحرارة.
قانون جراهام
وقد عبر توماس جراهام، وهو عالم وفيزيائي اسكتلندي مشهور، عن هذا القانون بمعادلة أو صيغة معينة:
ص ∝ 1 / (م)½
أو المعادلة r (m) ½ = ثابت، ويرمز للكتلة المولية بالحرف M باللغة الإنجليزية ومعدل التدفق أو الانتشار يرمز له بالحرف R باللغة الإنجليزية، ويستخدم ذلك لمقارنة الفرق بين المعدل انتشار وترشيح الغازات، بافتراض أن درجة الضغط ودرجة الحرارة ثابتة وأنهما متساويان بين الغازات، يعبر جراهام عن ذلك بالمعادلة التالية:
ص غاز أ / ص غاز ب = (م غاز ب) ½ / (م غاز أ) ½
ويستخدم هذا القانون أيضًا لتحديد الوزن الجزيئي للغاز بشكل تقريبي إذا كان من النوع المعروف، وبالتالي يمكن التوصل إلى حل المعادلة المعبرة عن الوزن الجزيئي إذا كان غير معروف باستخدام المعادلة التالية:
{M_{2}} = {M_{1}{\mbox {السعر}}_{1}^{2}\over {\mbox {price}}_{2}^{2}}
تخصيب اليورانيوم حسب قانون جراهام
عادة ما يتم الاستفادة من اكتشافات العلماء في مجال الحياة العملية، وأحد التطبيقات العملية لقانون جراهام هو تخصيب اليورانيوم. ومن المعروف أن اليورانيوم المشع هو مجموعة مختلفة من النظائر ذات كتل متفاوتة في تيارات الغاز، ويتحول خام اليورانيوم إلى غاز سداسي فلوريد اليورانيوم عن طريق التسرب المتكرر عبر مادة مسامية، ويتحول اليورانيوم إلى نظير يستخدم في عملية إنتاج الطاقة النووية لأنه ينتشر بسرعة وبالتالي يعطي معدل تدفق أعلى.
وفي النهاية علمنا أن خروج الغاز من خلال ثقب صغير يسمى التدفق. وتعرفنا أيضًا على قانون جراهام لأن جراهام أثر في العديد من القوانين، خاصة قوانين تخصيب اليورانيوم وغيرها.