Izsvīdums
Gāzes spiediena aprēķināšanā ņemiet vērā iepriekš aprakstīto sistēmu, bet ar laukumu A tvertnes sienā nomainiet ar nelielu caurumu. Molekulu skaits, kas izkļūst caur caurumu laikā t, ir vienāds ar (1/2) (N / V) v z (At). Šajā gadījumā ievērojamas ir sadursmes starp molekulām, un rezultāts tiek attiecināts tikai uz sīkiem caurumiem ļoti plānās sienās (salīdzinājumā ar vidējo brīvo ceļu), lai molekula, kas tuvojas netālu esošajam caurumam, tiktu cauri, nesaskaroties ar citu molekulu un tiek novirzīts prom. Attiecība starp v z un vidējo ātrumu v̄ ir diezgan skaidra: v z = (1/2) v̄.
Ja salīdzina divu dažādu gāzu, kas izplūst caur vienu un to pašu caurumu, ātrumu, sākot ar katru reizi ar vienādu gāzes blīvumu, tiek konstatēts, ka izplūst daudz vairāk vieglo gāzu nekā smago gāzi un ka augstā temperatūrā izplūst vairāk gāzu nekā zemā temperatūrā., citas lietas ir vienādas. It īpaši,
Pēdējais solis izriet no enerģijas formulas (1/2) mv 2 = (3/2) kT, kur (v 2) 1/2 tiek tuvināts v, kaut arī v 2 un (v̄) 2 faktiski atšķiras par skaitlisks koeficients vienotības tuvumā (proti, 3π / 8). Šo rezultātu 1846. gadā eksperimentāli atklāja Grehems pastāvīgas temperatūras gadījumā, un tas ir pazīstams kā Grehema izsvīduma likums. To var izmantot, lai izmērītu molekulmasu, izmērītu tvaika spiedienu materiālā ar zemu tvaika spiedienu vai aprēķinātu molekulu iztvaikošanas ātrumu no šķidras vai cietas virsmas.
Termiskā transpirācija
Pieņemsim, ka divus tvertnes ar vienādu gāzi, bet dažādās temperatūrās ir savienotas ar nelielu atveri un ka gāze tiek nogādāta vienmērīgā stāvoklī. Ja caurums ir pietiekami mazs un gāzes blīvums ir pietiekami mazs, lai notiktu tikai izsvīdums, līdzsvara spiediens būtu lielāks no augstas temperatūras. Bet, ja sākotnējie spiedieni abās pusēs ir vienādi, gāze plūdīs no zemas temperatūras puses uz augstu temperatūru, izraisot spiediena paaugstināšanos augstā temperatūrā. Pēdējo situāciju sauc par termisko transpirāciju, un līdzsvara stāvokļa rezultātu sauc par termomolekula spiediena starpību. Šie rezultāti izriet vienkārši no izsvīduma formulas, ja N / V aizstāj ar p / T, izmantojot ideālo gāzes likumu;
Kad tiek sasniegts līdzsvara stāvoklis, izsvīduma ātrumi ir vienādi, un tādējādi
Šo fenomenu pirmo reizi eksperimentāli pētīja Osborns Reinoldss 1879. gadā Mančestrā, Eng. Kļūdas var rasties, ja gāzes spiedienu tvertnē mēra ļoti zemā vai ļoti augstā temperatūrā, caur smalku caurulīti to savienojot ar manometru istabas temperatūrā. Nepārtrauktu gāzes cirkulāciju var radīt, savienojot abus konteinerus ar citu cauruli, kuras diametrs ir liels salīdzinājumā ar vidējo brīvo ceļu. Spiediena starpība gāzi caur šo cauruli izvada caur viskozu plūsmu. Siltuma dzinējam, kura pamatā ir šī cirkulējošā plūsma, diemžēl ir zema efektivitāte.
