Calculadora de la Ley de Graham (Efusión)
Cuántas veces más rápido escapa un gas que otro por un orificio diminuto, a partir de sus masas molares, y cuánto tarda el segundo gas en la misma cantidad.
Resultados
Qué hace esta herramienta
Thomas Graham descubrió en 1846 que un gas que escapa por un orificio diminuto lo hace a una velocidad inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molar. La teoría cinética explica por qué: a la misma temperatura todos los gases tienen la misma energía cinética media, así que las moléculas más ligeras deben moverse más deprisa. Por eso el hidrógeno (2 g/mol) escapa unas cuatro veces más rápido que el oxígeno (32 g/mol). La misma ley hacía funcionar las plantas de difusión gaseosa que enriquecían uranio: las dos formas de hexafluoruro de uranio solo difieren en velocidad un 0,43 % aproximadamente, así que el gas tenía que atravesar una cascada larguísima de etapas. En rigor, se cumple para orificios mucho menores que la distancia que recorre una molécula entre choques.
Fórmula
rate₁ ÷ rate₂ = √(M₂ ÷ M₁) · t₂ = t₁ × √(M₂ ÷ M₁)
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
m1 | Masa molar del gas 1 | g/mol |
m2 | Masa molar del gas 2 | g/mol |
t1 | Tiempo que tarda el gas 1 en efundir | s |
R | El gas 1 escapa estas veces más rápido | × |
T2 | Tiempo que tarda el gas 2 para la misma cantidad | s |
PF | El gas 1 es más rápido en | % |
Ejemplo resuelto
- Masa molar del gas 12,016 g/mol
- Masa molar del gas 232 g/mol
- Tiempo que tarda el gas 1 en efundir10 s
- El gas 1 escapa estas veces más rápido3,9841 ×
- Tiempo que tarda el gas 2 para la misma cantidad39,841 s
- El gas 1 es más rápido en298,41 %
Limitaciones
- La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
- Los valores por defecto son referencias típicas, no mediciones de su situación. Sustitúyalos por sus propios datos siempre que los tenga.