การแพร่ของแก๊ส (diffusion) หมายถึง ปรากฏการณ์ที่โมเลกุลของแก๊สเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ โดยไม่มีการถ่ายเทความร้อนหรือพลังงานอื่นใด การแพร่ของแก๊สเกิดขึ้นได้เนื่องจากโมเลกุลของแก๊สเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาด้วยความเร็วเฉลี่ยคงที่ ขณะที่โมเลกุลเคลื่อนที่จะเกิดการชนกันเอง ชนกับโมเลกุลของอากาศหรือชนผนังภาชนะ ทำให้ทิศทางการเคลื่อนที่ของโมเลกุลเปลี่ยนแปลงไป ส่งผลให้โมเลกุลของแก๊สกระจายตัวออกไปทั่วบริเวณ
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการแพร่ของแก๊ส
การแพร่ของแก๊สจะเร็วขึ้นเมื่อ
- ความแตกต่างของความเข้มข้นของแก๊สระหว่างสองบริเวณเพิ่มขึ้น
- อุณหภูมิของแก๊สสูงขึ้น
- ระยะทางที่แก๊สต้องแพร่กระจายสั้นลง
ตัวอย่างการแพร่ของแก๊ส
- การแพร่ของกลิ่นน้ำหอม
- การแพร่ของควันบุหรี่
- การแพร่ของก๊าซออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ
- การแพร่ของก๊าซในเครื่องยนต์
การนำการแพร่ของแก๊สไปใช้
การแพร่ของแก๊สสามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรมมากมาย ตัวอย่างเช่น
- การผสมกลิ่นน้ำหอม
- การระบายอากาศ
- การทำให้อาหารสุก
- การทำงานของเครื่องยนต์
กฎการแพร่ของแก๊ส
กฎการแพร่ของแก๊สกล่าวว่า อัตราการแพร่ของแก๊สจะแปรผกผันกับรากที่สองของความหนาแน่นของแก๊ส ภายใต้อุณหภูมิและความดันเดียวกัน สมการของกฎการแพร่ของแก๊สคือ
1 | r1/r2 = √(d2/d1) |
โดยที่
- r1 คืออัตราการแพร่ของแก๊ส 1
- r2 คืออัตราการแพร่ของแก๊ส 2
- d1 คือความหนาแน่นของแก๊ส 1
- d2 คือความหนาแน่นของแก๊ส 2
สรุป
การแพร่ของแก๊สเป็นปรากฏการณ์สำคัญที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรมมากมาย กฎการแพร่ของแก๊สสามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้ในการคำนวณและอธิบายการแพร่ของแก๊ส