Difuzijos dirvožemyje efektinio skerspjūvio matavimas analizinėmis svarstyklėmis labaratorinis
5 (100%) 1 vote

Difuzijos dirvožemyje efektinio skerspjūvio matavimas analizinėmis svarstyklėmis labaratorinis

Atliko :…….. ……………………………………

Tikrino :………………..………………………

Laboratorinis darbas Nr 1

DIFUZIJOS DIRVOŽEMYJE EFEKTINIO SKERSPJŪVIO MATAVIMAS ANALIZINĖMIS SVARSTYKLĖMIS

Darbo tikslas – susipažinti su difuzijos procesu ir jo dėsningumais bei išmatuoti dujų difuzijos dirvožemyje efektinį skerspjuvį analizinėmis svarstyklėmis.

Teorinė dalis.

Chaotiškai judėdamos, molekulės perneša iš vienos erdvės dalies į kitą masę, energiją ir judesio kiekį. Šie reiškiniai bendrai vadinami pernešimo reiškiniais. Prie šių reiškinių priskiriami: difuzija (pemešama masė), šilumos laidumas (pernešama vidinė energija) ir vidinė trintis arba klampa (pernešamas judesio kiekis).

Difuzija – tai savaiminis vienos medžiagos molekulių, jonų ir kitų dalelių isiskverbimas į kitą medžiaga, Dalelės (molekulės) gali difunduoti toje pačioje medžiagoje (savoji difuzija) arba susiliečiančiose skirtingose medžiagose (abipuse difuzija). Difuziją sukelia dalelių koncentracijos, temperatūros, slėgio, elektrinio lauko skirtumai įvairiose medžiagos vietose. Sparčiausiai difuzija vyksta dujose, lėčiau – skysčiuose, lėčiausiai – kietuose kūnuose. Dujose difuzija tuo spartesnė, kuo didesnis molekulių vidutinis laisvasis kelias. Vykstant difuzijai skysčiuose, molekulės peršoka iš vienos laikinos pusiausvyros padėties į kitą (šuolis neviršija tarpmolekulinio atstumo). Kietuose kūnuose atomai peršoka į tuščius kristalinės gardelės mazgus, juda tarp jų arba pasikeičia vietomis su gretimais atomais.

Difuzija yra pagrindinis dujų apykaitos būdas dirvožemyje. Augalų šaknys ir mikroorganizmai sunaudoja dirvožemyje esančio oro deguonį, todėl jo koncentracija dirvožemyje mažeja. Dėl to deguonis nuolat difunduoja iš atmosferos į dirvožemį. Anglies dioksidas (CO2) ir kitos dujos , kurios išsiskiria dirvožemyje biologiniu procesu metu, gražinamos į atmosferą. Stacionarų difuzijos procesą (kuriame dujų koncentracija nepriklauso nuo laiko) nusako I-oji Fiko lygtis:

(1) .

čia dm – dujų masė, pernešama per vienodos koncentracijos (izokoncentracinio) paviršiaus ploto elementą dS per laiko tarpą dt; – koncentracijos gradientas, skaitine verte lygus koncentracijos – pokyčiui ilgio vienete izokoncentracinio paviršiaus normalės kryptimi.

D yra difuzijos koeficientas, kuris skaitine verte lygus medžiagos masei, pernešamai per izokoncentracnio paviršiaus ploto vienetą per sekundę, kai koncentracijos gradiento modulis lygus vienam. Padaliję (1) lygties abi puses iš dS • dt ir kairėje pusėje gautą santykį pazymėję raide

(2)

I-mą. Fiko lygtį užrašome taip:

(3)

dydis I vadinamas difuzijos srauto intensyvumu. Jis nusako medžiagos masę, kuri pernešama difuzijos būui per izokoncentracinio paviršiaus ploto vienetq per sekundę._ Dešinėje lygybės pusėje esantis minuso ženklas rodo, kad dujų masė pernešama koncentracijos mažėjimo kryptimi. Dujų, kurių molekulių efektiniai skerspjūviai vienodi, difuzijos koeficientas

(4) )

čia l – dujų molekulių laisvasis vidutinis lėkis, v – jų chaotiškojo judėjimo vidutinis greitis. Taigi difuzijos koeficientas priklauso nuo dujų temperatūros ir slėgio: slėgiui mažėjant, didėja laisvasis vidutinis lėkis l ir, temperatūrai kylant, didėja vidutinis greitis v . Bet kurių dujų difuzijos koeficientas Di, esant temperatūrai T ir slėgiui p, išreiškiamas tokia empirine lygybe:

(5)

čia Do – difuzijos koeficientas esant normalioms salygoms, t.y. To = 273K ir po = 1,013 • 105 Pa. Anglies dioksido dujoms n = 1,7 ir Do = 1,42-lO-5 m2/s.

Aparatūra ir darbo metodika. Prietaisas anglies dioksido difuzijos koeficientui dirvožemyje matuoti sudarytas iš dujų kameros M ir cilindro N su dirvožemiu, per kurį vyksta difuzija (3 pav.).E

Šiuo metu Jūs matote 50% šio straipsnio.
Matomi 545 žodžiai iš 1087 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.