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sdzccww金虫 (小有名气)
打酱油
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[求助]
是我钻牛角脚尖了？
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问大家一个很简单的问题：假如一个容器中有1molH2和1molN2（实际气体），如果静置足够长的时间，容器内的H2和N2是不是均匀混合的？会不会因为N2的密度较H2大而积聚在底部？（本人非物理专业，大家别见怪 ）其实我要做的是一个气体反应实验A(g)---B(g)+C(g),在一个容器中加入A（g）物资，然后逐渐增加温度，让其逐渐反应生成B和C（有副产物生成）。由于高温下容器内压力会过大，需要泄压（采用泄压阀）。一边反应一边泄压，这样会不会使得密度较小的物质聚集在顶部而被先泄放掉，从而改变了气体中各物资的百分含量(%)?还是说各物质（都是气态）会均匀混合，即使泄放掉一部分气体，但容器内各物质的百分含量没有改变？ 多谢各位朋友指点~~是不是我想多了？ |
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- 玻尔兹曼分布，
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xiaoweifang_ren
铁虫 (初入文坛)
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【答案】应助回帖
★ ★
感谢参与，应助指数 +1
sdzccww: 金币+2, ★★★很有帮助 2012-07-24 11:03:21
感谢参与，应助指数 +1
sdzccww: 金币+2, ★★★很有帮助 2012-07-24 11:03:21
| 如果不考虑重力的话，足够长的时间后，他们确实会均匀分布，和气体种类无关。但是实验室是处在地球重力之中，理论上应该考虑重力，理想气体（可认为H2和N2均为理想气体）在引力场中的分布遵从自由粒子在外场（重力场）场中的玻尔兹曼分布，具体形式可在任何一本《热学》书中查到。简单说来，分子数密度随高度z正比于exp(-M_m gz/RT)，因此这个分布是和气体的摩尔质量M_m有关的。摩尔质量越大的，下面的数密度越大。因此从理论上说，楼主的推断是正确的。只是楼主需要考虑的问题是，这种效应有多大，是否足够影响到实验的结果？这估计得需要具体计算一下了 |
6楼2012-07-24 00:56:11
2楼2012-07-23 11:44:37
dreamyeye
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3楼2012-07-23 18:32:04
sdzccww
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4楼2012-07-23 19:34:52
30
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