Chimie
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Application à l'effusion des gaz

La théorie cinétique trouve une application pratique dans le phénomène de l'effusion, c'est-à-dire de l'écoulement d'un gaz à travers un orifice si petit que les collisions moléculaires ne jouent pas de rôle dans le transport : au contraire, les molécules sortent du trou de façon indépendante les unes des autres.

Dans ces conditions, il est bien normal que la vitesse de cette effusion soit directement reliée à la vitesse moyenne d'agitation moléculaire du gaz.

Graham, en 1829, a mesuré les vitesses d'effusion de divers gaz dans les mêmes conditions, et il a trouvé que ces vitesses étaient proportionnelles entre elles comme la racine carrée de l'inverse des masses molaires, soit, pour 2 gaz 1 et 2 :

Ceci peut aussi s'écrire :

Ces quantités sont (à un facteur près) les énergies cinétiques moyennes des 2 gaz, et l'on a vu que celles-ci étaient uniquement liées à la température, donc à constante, la loi de Graham correspond bien aux résultats de la théorie cinétique.

Ce phénomène a été exploité à l'échelle industrielle pour la séparation de gaz de masses molaires différentes, en utilisant des membranes à très fine porosité.

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