Efusión
La efusión es el proceso que ocurre cuando un gas que está bajo presión escapa de un recipiente hacia el exterior por medio de una abertura.
Gracias a su movimiento constante, las partículas de una sustancia se distribuyen uniformemente en el espacio libre.
La condición para que haya efusión es que la trayectoria libre media de las moléculas debe ser mayor en comparación al diámetro del orificio.
Un ejemplo de efusión se observa que en un globo inflado con helio se desinfla mucho más rápido que uno lleno con aire, la presión del interior del globo es mayor que la presión atmosférica y la superficie extendida del caucho tiene muchos orificios pequeños que permiten el escape de moléculas de gas.
La efusión es el proceso por el cual un gas bajo presión escapa de un recipiente al exterior a través de una pequeña abertura.
Se ha demostrado que la velocidad de efusión es directamente proporcional a la velocidad media de las moléculas.
Se pueden medir los tiempos necesarios para que cantidades iguales de gases efundan en las mismas condiciones de presión y temperatura, demostrándose que dichos tiempos son inversamente proporcionales a sus velocidades.
[3] Usando conceptos de la mecánica estadística tratados en cualquier libro especializado,[4] se puede obtener la velocidad media de las partículas que salen por el orificio.
Supongamos que tenemos un gas ideal formado por N partículas que se encuentran encerradas en un recinto de volumen V y que su distribución de velocidades obedece una cierta distribución de velocidades
En coordenadas esféricas, vamos a centrarnos en las partículas cuyo módulo de la velocidad esté entre v y v + dv, y sus ángulos polar θ y azimutal φ, entre θ y θ + dθ y entre φ y φ + dφ Si convertimos el elemento de volumen de coordenadas cartesianas a esféricas: Durante un tiempo dt, las partículas se moverán
que chocan sobre la pared por unidad de tiempo y área.
Y evidentemente: Lo que queremos calcular lo llamaremos
Se deduce que debe ser: dónde la integración se extiende a todas las velocidades posibles (todos los ángulos y múdulos) con la restricción de que las partículas se muevan hacia la pared (
Cabe destacar que no hemos usado una distribución de velocidades concreta.
Si particularizamos este resultado para la distribución de velocidades de Maxwell-Boltzmann, en el cual, la velocidad media
