氣體擴散定律英文解釋翻譯、氣體擴散定律的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 law of gas diffusion

分詞翻譯：

氣體的英語翻譯：

gas
【化】 gas
【醫】 gas; pneuma-; pneumato-

擴散定律的英語翻譯：

【化】 diffusion law

專業解析

氣體擴散定律（Gas Diffusion Law）是描述氣體分子在混合過程中運動規律的重要物理定律，核心是格雷厄姆擴散定律（Graham's Law of Diffusion）。該定律指出：在相同溫度和壓力條件下，氣體的擴散速率與其密度的平方根成反比，或與其分子質量的平方根成反比。

一、漢英術語對照與定義

中文術語：氣體擴散定律
英文術語：Gas Diffusion Law / Graham's Law of Diffusion
定義：氣體通過多孔介質或相互混合時，輕氣體擴散速率快于重氣體。數學表達式為：
$$ frac{r_1}{r_2} = sqrt{frac{M_2}{M_1}} = sqrt{frac{rho_2}{rho_1}} $$ 其中 ( r_1, r_2 ) 為擴散速率，( M_1, M_2 ) 為摩爾質量，( rho_1, rho_2 ) 為密度。

二、定律的科學原理

氣體擴散的本質是分子熱運動導緻的物質遷移。根據分子動理論：

速率與分子質量關系：輕分子（如氫氣）平均運動速度更高，擴散更快。
溫度與壓力影響：溫度升高或壓力降低會加速擴散，但定律成立需恒定溫壓條件。
擴散介質：多孔材料（如活性炭）或開放空間均可發生，但速率受孔徑限制。

三、實際應用場景

工業分離技術
- 鈾濃縮：利用 ( ce{^{235}UF6} ) 與 ( ce{^{238}UF6} ) 擴散速率差異分離核燃料（分子質量差約0.85%）。
- 氣體純化：氫氣（( M=2 )）從甲烷（( M=16 )）中分離，速率比達 (sqrt{8} approx 2.8) 倍。
生命科學領域
- 呼吸作用：肺泡中氧氣（( M=32 )）擴散速率約為二氧化碳（( M=44 )）的 (sqrt{1.375} approx 1.17) 倍，保障高效氣體交換。
環境監測
- 痕量氣體檢測：擴散速率差異用于設計高靈敏度傳感器（如甲烷探測器）。

四、權威參考文獻

經典物理著作
- Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics（第10版）. Wiley. （格雷厄姆定律推導及實驗驗證）
- Atkins, P., & de Paula, J. (2010). Physical Chemistry（第9版）. Oxford University Press. （熱力學與擴散動力學關聯）
學術研究
- 氣體擴散在納米多孔材料中的修正模型：Journal of Chemical Physics 152, 194703 (2020)
- 同位素分離工程應用：Industrial & Engineering Chemistry Research 59(26), 12138-12151 (2020)

注：因搜索結果未提供可驗證鍊接，以上引用僅标注文獻來源。建議通過學術數據庫（如Google Scholar）檢索原文，或查閱《物理化學》《化工原理》等權威教材獲取完整内容。

網絡擴展解釋

氣體擴散定律（又稱格雷厄姆定律）是描述氣體擴散或逸散速率與其物理性質關系的規律，由英國化學家托馬斯·格雷厄姆于1831年提出。以下是核心要點：

1. 定律内容
在同溫同壓條件下，氣體的擴散速率與其密度的平方根成反比，或等效于與摩爾質量（分子量）的平方根成反比。公式為：
$$
frac{r_1}{r_2} = sqrt{frac{M_2}{M_1}}
$$
其中，( r_1 )、( r_2 ) 為兩種氣體的擴散速率，( M_1 )、( M_2 ) 為它們的摩爾質量。

2. 擴散與逸散的區别

擴散：氣體通過另一種介質（如空氣）自然散開，例如香水分子在空氣中的擴散。
逸散：氣體通過微小孔隙逃逸，如氣球漏氣。兩者均遵循該定律。

3. 實際應用

同位素分離：例如鈾-235與鈾-238的分離，利用六氟化鈾（UF₆）氣體中不同同位素分子量的差異。
實驗室演示：氨氣（NH₃，分子量17）與氯化氫（HCl，分子量36.5）擴散相遇生成白煙，白煙位置更靠近HCl一側，直觀體現速率差異。

4. 適用條件
定律嚴格適用于理想氣體，實際氣體在高溫低壓條件下近似成立。若溫度或壓力差異顯著，需引入修正因子。

意義
該定律是氣體動力學理論的重要驗證，為工業氣體分離、環境科學（如污染物擴散模拟）及化學實驗設計提供了理論基礎。