Elements de theorie cinetique, phenomenes irreversibles et entropie
Libre parcours moyen et coefficient de diffusion

Énoncé

La densité de flux de molécules diffusantes suivant une direction à l'abscisse est le nombre moyen de molécules traversant l'unité de surface du plan par unité de temps. Selon la loi de Fick, cette densité de flux de molécules s'écrit

avec le coefficient d'autodiffusion du gaz et la concentration des molécules.

  1. Montrer que est lié au libre parcours moyen et à la vitesse moyenne des molécules, et que l'on peut obtenir, moyennant hypothèse, la relation

    Discuter de la crédibilité du facteur   .

  2. La vitesse moyenne d'une molécule d'un gaz de masse molaire est donnée

    En utlisant l'expression du libre parcours moyen , déterminer le coefficient d'autodiffusion de l'oxygène dans les conditions normales ( ). On considère à nouveau que le diamètre des molécules vaut . On rappelle la masse molaire de l'oxygène , les constantes des gaz parfaits et de Boltzmann .

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