Calculatrice de la loi de Graham (effusion)

Ce que fait cet outil

Thomas Graham a découvert en 1846 qu'un gaz qui fuit par un trou minuscule le fait à une vitesse inversement proportionnelle à la racine carrée de sa masse molaire. La théorie cinétique l'explique : à température égale, tous les gaz ont la même énergie cinétique moyenne, donc les molécules légères doivent aller plus vite. L'hydrogène (2 g/mol) s'échappe ainsi environ quatre fois plus vite que l'oxygène (32 g/mol). La même loi faisait tourner les usines de diffusion gazeuse qui enrichissaient l'uranium : les deux formes d'hexafluorure d'uranium ne diffèrent en vitesse que d'environ 0,43 %, si bien que le gaz devait traverser une très longue cascade d'étages. En toute rigueur, elle vaut pour des trous bien plus petits que la distance parcourue par une molécule entre deux chocs.

Formule

rate₁ ÷ rate₂ = √(M₂ ÷ M₁) · t₂ = t₁ × √(M₂ ÷ M₁)

Variables

Exemple résolu

Limites

• La formule suppose des conditions idéales : pas de frottement, pas de résistance de l'air et pas de pertes de rendement sauf si vous les saisissez.
• Les valeurs par défaut sont des références typiques, pas des mesures de votre situation. Remplacez-les par vos propres données dès que possible.