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AXWELL
so den
Schüler
Diffusion der Gase und Dämpfe; freie Diffusion.
anstellten. Mit diesen Versuchen ging Hand in Hand die von STEFAN (1871) ent-
wickelte Theorie, an welche sich dann wieder die zahlreichen Beobachtungen
von OBERMAYER’s (1880 etc.) anschlossen, die nach Methoden von LoscHMIDT und
von STEFAN angestellt wurden, während Warrz (1882) optische Hilfsmittel zur
Bestimmung der Diffusionsconstanten benutzte. Eine Erweiterung der MAXWELL-
schen Theorie gab später BoLTZMANN (1882). — Die Diffussion von Dämpfen
behandelte theoretisch und experimentell STEFAN (1873), dem WINKELMANN (1884 etc.)
mit ausgedehnten Untersuchungen über viele, meist organische Körper folgte. —
Die freie Diffusion der Gase geht nach derselben Differentialgleichung
vor sich wie die der Flüssigkeiten, d. h. sind 2 Gase in einer nicht sehr hohen
verticalen Säule, das schwerere unten, bei gleichem Druck und Temperatur über-
einander geschichtet und können sie sich nur in verticaler x Richtung bewegen,
so genügt der Partialdruck p, des einen Gases in der Hohe x zur Zeit # der
Gleichung:
Stam Q)
Dies hat MaxwxrL (rr) aus der kinetischen Gastheorie direkt abgeleitet und
STEFAN (15) hat es aus den Principien der Hydrodydamik unter Voraussetzungen
gefolgert, deren erste der Satz ist: in jedem Gemenge wird jedes einzelne Gas
so gedrückt, als es selber drückt, und deren zweite die Hilfsannahme ausspricht: in
jedem Gemenge erführt jedes einzelne Theilchen eines Gases, wenn es sich be-
wegt, von jedem anderen Gase einen Widerstand proportional der Dichte dieses
Gases und der relativen Geschwindigkeit beider.
S TEFAN'S Betrachtungsweise ist kurz folgende: Bezeichnet Q den Quer-
Schnitt des Gefáüsses, ^, den Partialdruck des ersten Gases, Pp V. Tesp. o, 4, die
Dichte und Geschwindigkeit des ersten resp. zweiten Gases, so ist die bewegende
Kraft für das erste Gas — Q 4^,, und der Widerstand, der diesem vom zweiten Gas
entgegengesetzt wird, lässt sich, wenn 44, eine Constante bezeichnet, schreiben
41901053 (4, — 44) Qdx, d. h. die Summe der auf die Theilchen des ersten Gases,
welche im Volumen Qdx enthalten sind, wirkenden bewegenden Kräfte ist:
— Qdp,— À, 2 01 p9 (4, — 43) Qdx. Bezeichnet E, die Beschleunigung der Masse
01 QZx, folglich ;
pf mm Zi Ab Pa (1 — uy),
oder da bei der Diffusion die Beschleunigung £; der einzelnen Elemente der
Gase zu vernachlässigen:
0p
Fa + A12P1 Pa (61 — 13) =0, (2)
wozu noch die Gleichung der Continuität kommt:
0 0(p, %
2h. Ed ec (8)
Führt man an Stelle der Dichten die Drucke ein und sei p, der Normaldruck
(76 cm), 7T, die Normaltemperatur (0? C.), bei denen die Dichten p übergehen
in 4; und 4,, sei ferner 7' die Temperatur und p =p, + p, der Gesammtdruck
der beiden Gase, folglich
end, Dite a ZUR
1 t 757 Po 2 Tp,
Setze 2
413 d —4,, und f,uz—4, pyuy==g,.
WINKELMANN, Physik. I. 41