Термодиффузия
Термодиффузия (термофорез, эффект Людвига — Соре) — термодинамический эффект, заключающийся в появлении в смеси вследствие разности температур градиента концентрации компонентов[1]. Эффект назван в честь немецкого физиолога Карла Людвига (1856) и швейцарского физика и химика Шарля Соре (1879), которые описали это явление.[2][3] В большинстве случаев движение происходит от горячего к холодному, но в зависимости от природы частиц и жидкости возможно движение к более горячей области. Данный эффект обратен эффекту Дюфура.
Для случая, когда смесь состоит из двух компонентов, внешние силы равны нулю и давление одинаково во всех точках смеси, имеет место уравнение:
- [math]\displaystyle{ D_{12}\nabla c_{1}+D_{12}^{'}c_{1}(1-c_{1})\nabla T = 0. }[/math][4]
Здесь [math]\displaystyle{ c_{1} }[/math] — концентрация одной из компонент смеси, [math]\displaystyle{ T }[/math] — температура, [math]\displaystyle{ D_{12} }[/math] - коэффициент обычной диффузии, [math]\displaystyle{ D_{12}^{'} }[/math] — коэффициент термодиффузии. Отношение коэффициента термодиффузии к коэффициенту обычной диффузии
- [math]\displaystyle{ s_{T}=\frac{D_{12}^{'}}{D_{12}}=-\frac{\nabla c_{1}}{\nabla T}\frac{1}{c_{1}(1-c_{1})} }[/math]
называется коэффициентом Соре.
Примечания
- ↑ Термодинамика необратимых процессов, 1956, с. 141.
- ↑ Carl Ludwig: Diffusion zwischen ungleich erwärmten Orten gleich zusammengesetzter Lösungen. Sitzungsbericht. Kaiser. Akad. Wiss. (Mathem.-Naturwiss. Cl.), Wien, 65, 1856, S. 539.
- ↑ Charles Soret: Sur l'état d'équilibre que prend, du point de vue de sa concentration, une dissolution saline primitivement homogène, dont deux parties sont portées à des températures différentes. In: Archives de Genève, 3e période, tome II, 1879, S. 48.
- ↑ Термодинамика необратимых процессов, 1956, с. 146.
Литература
- де Гроот С. Р. Термодинамика необратимых процессов. — М.: ГИТТЛ, 1956. — 277 с.