ההבדל העיקרי בין חוק התפליט והדיפוזיה של גרהם הוא שחוק התפליט של גרהם מיושם על גז שעובר דרך פתח קטן יותר מחלקיקי הגז ואילו חוק הדיפוזיה של גרהם מיושם על מולקולות גז שמתפזרות לאורך כל מיכל.
חוק גרהם קובע שקצב הדיפוזיה או הפליטה של גז עומד ביחס הפוך לשורש הריבועי של המסה הטוחנית שלו. חוק זה פותח על ידי הכימאי הפיזיקלי תומס גרהם בשנת 1848.
מהו חוק ההתפשטות של גרהם?
חוק התפליט של גרהם מצביע על כך שקצב הדיפוזיה או הפליטה של גז עומד ביחס הפוך לשורש הריבועי של המסה הטוחנית שלו. אנו יכולים לתת את החוק הזה כביטוי מתמטי כדלקמן;
בביטוי מתמטי זה, rate1 הוא קצב ההתפלטות של גז; rate2 הוא קצב הפליט עבור גז שני; M1 היא המסה המולרית של הגז הראשון ואילו M2 היא המסה המולרית של הגז השני. על פי קשר זה, אם המסה המולרית של גז אחד היא פי ארבע מהמסה המולרית של גז אחר, היא מתפזרת דרך פקק נקבובי בחצי מהקצב של הגז השני. חוק גרהם הוא הבסיס להפרדת איזוטופים על ידי דיפוזיה (חשוב בייצור פצצת האטום).
לפליט מולקולרי של גזים הכולל תנועה של גז אחד בכל פעם דרך חור, חוק גרהם הוא התיאוריה המדויקת ביותר לחישוב קצב דליפת הגז. עם זאת, זה רק מדויק בערך עבור דיפוזיה של גז אחד בגז אחר מכיוון שהוא כולל תנועה של גז אחד לתוך גז אחר.
מהו חוק הדיפוזיה של גרהם?
חוק הדיפוזיה של גרהם הוא חוק בכימיה המצביע על כך שקצב הדיפוזיה או הפליטה של גז עומד ביחס הפוך לשורש הריבועי של המסה המולרית שלו. כאשר אנו מיישמים את החוק הזה עבור דיפוזיה של גז, ראשית עלינו לדעת מהי דיפוזיה. דיפוזיה מתייחסת לערבוב הדרגתי של גזים עקב תנועה של חלקיקי גז בהיעדר ערבול מכני כגון ערבוב.
איור 01: דיפוזיה
חוק זה מדויק רק בקירוב לפיזור של גז אחד בגז אחר (מכיוון שהוא כולל תנועה של גז אחד לתוך גז אחר).
מה ההבדל בין חוק ההתפשטות והדיפוזיה של גרהם?
חוק גרהם קובע שקצב הדיפוזיה או הפליטה של גז עומד ביחס הפוך לשורש הריבועי של המסה הטוחנית שלו. ההבדל העיקרי בין חוק התפליט והדיפוזיה של גרהם הוא שחוק התפליט של גרהם מיושם על גז שעובר דרך פתח קטן יותר מחלקיקי הגז ואילו חוק הדיפוזיה של גרהם מיושם על מולקולות גז שמתפזרות בכל מיכל. חוץ מזה, חוק התפזורת של גרהם הוא החוק המדויק ביותר לתפזורת בעוד שחוק הדיפוזיה של גרהם מדויק רק בקירוב עבור הדיפוזיה.
למטה אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין חוק התפלטות והדיפוזיה של גרהם.
סיכום - חוק התפשטות מול דיפוזיה של גרהם
חוק גרהם קובע שקצב הדיפוזיה או הפליטה של גז עומד ביחס הפוך לשורש הריבועי של המסה הטוחנית שלו. ההבדל העיקרי בין חוק התפליט והדיפוזיה של גרהם הוא שחוק התפליט של גרהם מיושם על גז שעובר דרך פתח קטן יותר מחלקיקי הגז ואילו חוק הדיפוזיה של גרהם מיושם על מולקולות גז שמתפזרות בכל מיכל.
