
【建】 combination of gases
gas
【化】 gas
【醫】 gas; pneuma-; pneumato-
mix; admix; blend; compound; incorporate; interfusion; meld
【計】 mixing
【化】 admixture; mixing
【醫】 admixture; incorporate; incorporation; M. et sig.; misce; mix; mixing
permixion
氣體的混合(Gas Mixing)
氣體的混合指兩種或多種不同氣體在物理條件下通過分子擴散或機械作用形成均勻分布體系的過程。這一現象在化學工程、環境科學及工業生産中具有廣泛的應用,例如空氣淨化、燃料燃燒和氣體分離技術。
核心定義與機制
漢英對照解釋:
物理原理:
混合過程遵循菲克擴散定律(Fick's laws of diffusion),公式為:
$$ J = -D frac{partial phi}{partial x} $$
其中,( J ) 表示擴散通量,( D ) 為擴散系數,( phi ) 是濃度。
應用場景與實例
權威參考來源
氣體的混合是指兩種或多種氣體通過物理作用形成均勻混合物的過程,其核心原理是分子擴散與碰撞。以下是詳細解釋:
混合氣體指含有兩種或兩種以上有效組分的氣體,或非有效組分超過規定限量的氣體。工程中常将其視為理想氣體研究,各組分保持獨立性,遵循道爾頓分壓定律(總壓等于各組分分壓之和)。
擴散階段
氣體分子從高濃度區域向低濃度區域自發遷移,如所述,這一過程受溫度、壓力梯度驅動。
碰撞階段
分子通過高速運動相互碰撞,實現動能交換和濃度均勻化。提到,分子間無直接作用力,碰撞頻率與壓力正相關。
混合過程通過守恒定律描述:
因素 | 作用機制 |
---|---|
溫度 | 溫度↑ → 分子動能↑ → 擴散加速 |
壓力 | 壓力↑ → 碰撞頻率↑ |
分子性質 | 分子量小、極性弱的氣體更易混合 |
混合器設計 | 流速分布與結構影響混合效率 |
包括焊接保護氣(如氩-二氧化碳混合氣)、食品保鮮(氮氣混合氣)、醫療呼吸氣體(如氧-氦混合氣)等。工業中需通過分離技術(如低溫蒸餾)回收特定組分。
如需更完整的公式推導或具體案例,可參考、5、7的原始内容。
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