Über die Druck-und Temperaturabhängigkeit der Wärmeerscheinungen bei der Diffusion

Abstract

Abstract Mittels der Onsager-Meixner sehen Thermodynamik der irreversiblen Prozesse werden die formalen Diffusions- und Wärmeleitungsgleichungen für schwach reale Gasgemische aufgestellt und diskutiert. Zu lokalen Temperaturänderungen während der Diffusion geben Anlaß 1. die (praktisch) druckunabhängige Diffusionswärme und 2. die (hier) druckproportionale Mischungswärme. Aus bekannten Werten für den 2. Virialkoeffizienten läßt sich berechnen, daß der zweite Effekt bei der Diffusion von H2/N2, 1 at, 293° K etwa 1% des ersten, bei der von A/C02, 1 at, 220 °K dagegen fast das Doppelte des ersten betragen sollte. Dies wurde experimentell bestätigt durch Messung der stationären Temperaturdifferenzen in diffundierenden Gasströmen unter Variation des Drucks, welche es gestattet, beide Effekte zu trennen. In gewissen Fällen zeigt sich außerdem - in dem Auftreten eines dem Quadrat des Druckes proportionalen Anteils - das Vorhandensein von Schwerekonvektion. Man hat also, zur Bestimmung von Thermodiffusionsfaktoren (α) nach diesem Verfahren, bei hinreichend niedrigem Druck zu arbeiten. Unter Beachtung dieses Umstandes wurde ferner, durch Messung von Diffusionstemperaturdifferenzen bei 30 Torr, der Temperaturgang von α untersucht an H2/N2; N2, O2/A; N2/O2; N2, O2, A/CO2; C2H4/N2, O2, A in dem Bereich von 89 -372° K.