Термодиффузия

Термодиффузия (термофорез, эффект Людвига — Соре) — термодинамический эффект, заключающийся в появлении в смеси вследствие разности температур градиента концентрации компонентов. Эффект назван в честь немецкого физиолога Карла Людвига (1856) и швейцарского физика и химика Шарля Соре (1879), которые описали это явление. 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:

$D_{12}\mathrm{\nabla <!--\; \nabla \; -->}{c}_1+D_{12}^{{}^{\prime }}{c}_1(1-<!--\; -\; -->c_1)\mathrm{\nabla <!--\; \nabla \; -->}T=0.$$D_{12}\nabla c_{1}+D_{12}^{'}c_{1}(1-c_{1})\nabla T=0.$

Здесь $c_1$$c_{{1}}$ — концентрация одной из компонент смеси, $T$$T$ — температура, $D_{12}$$D_{12}$ - коэффициент обычной диффузии, $D_{12}^{{}^{\prime }}$$D_{12}^{'}$ — коэффициент термодиффузии. Отношение коэффициента термодиффузии к коэффициенту обычной диффузии

$s_T=\frac{D_{12}^{{}^{\prime }}}{D_{12}}=-<!--\; -\; -->\frac{\mathrm{\nabla <!--\; \nabla \; -->}{c}_1}{\mathrm{\nabla <!--\; \nabla \; -->}T}\frac{1}{c_1(1-<!--\; -\; -->c_1)}$$s_{T}={\frac {D_{12}^{'}}{D_{12}}}=-{\frac {\nabla c_{1}}{\nabla T}}{\frac {1}{c_{1}(1-c_{1})}}$

называется коэффициентом Соре.

ЛитератураПравить

• де Гроот С. Р. Термодинамика необратимых процессов. — М.: ГИТТЛ, 1956. — 277 с.