Закон Грейама (Грэма)

В 1829 г. известный английский химик Томас Гренам (1805-1869), изучая диффузию газов, установил, что скорость диффузии газа обратно пропорциональна корню квадратному из его плотности.

Распространяя этот закон на истечение газа из малых отверстий, закон Грейама гласит, что при одинаковых давлениях и температурах скорости истечения разных газов ω из малых отверстий обратно пропорциональны корням квадратным из их плотности ρ, т. е.

.

На этом законе, в частности, основано определение плотности газов в эффузиометре, по времени истечения одинаковых объемов исследуемого газа и воздуха.

Естественно, что время истечения газов τ через отверстие эффузиометра обратно пропорционально скоростям истечения этих газов ω или прямо пропорционально корням квадратным из их плотности ρ

.

Кроме указанного, из закона Грейама можно сделать ряд и других выводов. В частности, масса газа, вытекающего из отверстия сечением S, в единицу времени будет равна

. (1.11)

Работа, затрачиваемая на истечение газа через малые отверстия, будет выражаться

, (1.12)

где Р₁ - давление газа в емкости; Р₂ - давление газа в пространстве, куда поступает газ по истечении через малое отверстие.

Учитывая, что работа, затраченная на истечение газа через малые отверстия, равна потере живых сил, т. е. , подставив в выражение (1.12) значения т из уравнении (1.11) и произведя соответствующие преобразования, получим

.