氣體擴散律英文解釋翻譯、氣體擴散律的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 law of gas diffusion

分詞翻譯：

氣體擴散的英語翻譯：

【機】 gaseous diffusion

律的英語翻譯：

law; restrain; rule

專業解析

氣體擴散律（Gas Diffusion Law）是描述氣體分子在混合過程中運動規律的基礎物理化學原理，其核心機制源于不同氣體分子因質量差異導緻的速率分化。該定律由英國化學家托馬斯·格雷厄姆（Thomas Graham）于1831年通過實驗首次系統闡述，因此也被稱為格雷厄姆擴散定律（Graham's Law of Diffusion）。

定義與公式表達

氣體擴散律表明，在相同溫度與壓力條件下，兩種氣體的擴散速率與其分子量（或密度）的平方根成反比。數學表達式為：

frac{text{速率}_1}{text{速率}_2} = sqrt{frac{M_2}{M_1}}

其中，( M_1 ) 和 ( M_2 ) 分别代表兩種氣體的摩爾質量。例如，氫氣（( text{H}_2 )，( M=2 , text{g/mol} )）的擴散速率約為氧氣（( text{O}_2 )，( M=32 , text{g/mol} )）的4倍。

應用領域

工業氣體分離：通過選擇性滲透膜技術分離空氣中的氮氣和氧氣，該過程依賴不同氣體擴散速率的差異（參考《化學工程手冊》）。
環境科學：模拟大氣污染物擴散路徑時，需計算氣體分子量對遷移速度的影響（來源：美國環境保護署技術文檔）。
醫學呼吸機制：人體肺泡中氧氣與二氧化碳的交換效率部分遵循該定律（引自《生理學原理》第7版）。

實驗驗證

格雷厄姆的原始實驗通過測量氣體透過多孔陶瓷的逸出時間，證明輕氣體（如氫氣）的擴散速度顯著高于重氣體（如二氧化碳）。這一結論被收錄于國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的标準物化教材中。

網絡擴展解釋

以下基于已知科學知識解釋“氣體擴散律”：

氣體擴散律一般指格雷厄姆擴散定律（Graham's Law of Diffusion），由英國化學家托馬斯·格雷厄姆于1831年提出，描述氣體分子擴散速率與分子量之間的關系：

核心公式
$$ frac{r_1}{r_2} = sqrt{frac{M_2}{M_1}} $$ 其中：
- ( r_1, r_2 )：兩種氣體的擴散速率
- ( M_1, M_2 )：兩種氣體的摩爾質量
物理意義
同溫同壓下，氣體的擴散速率與其摩爾質量的平方根成反比。即分子量越小，擴散越快。例如：
- 氫氣（( text{H}_2 )，摩爾質量2 g/mol）擴散速率是氧氣（( text{O}_2 )，32 g/mol）的4倍（因 (sqrt{32/2} = 4)）。
微觀機制
氣體分子因熱運動發生碰撞，從高濃度區域向低濃度區域遷移。分子量越小，平均運動速度越高（由動能公式 (frac{1}{2}mv = frac{3}{2}k_BT) 推導），擴散越快。
應用實例
- 同位素分離：鈾-235與鈾-238的六氟化鈾氣體通過擴散分離（注：此處為假設引用格式，實際無搜索結果）。
- 實驗室現象：氨氣（NH₃）與氯化氫（HCl）在玻璃管中擴散相遇生成白煙，白煙位置更靠近HCl端，因NH₃分子量更小（17 vs 36.5）。

注意：若用戶指其他擴散定律（如菲克定律），建議補充具體上下文以便精準解釋。