Freie Weglänge Gasmoleküle?

Wissenschaft Physik
1

Hallo,

für die Berechnung der Abscheidewirkung eines Filters
für Nanopartikel (30nm) soll die mittlere freie Weglänge
der Gasmoleküle berechnet werden.

Nach Formellexikon (Arndt) soll die mittlere freie
Weglänge L = 1 / SQR(2) * PI * D² * NL sein.
mit D²= Moleküldurchmesser und NL=Loschmitzkonst.

Nach der Formel kommen aber teilweise etwas andere
Werte zu stande, als dann in einer Tabelle stehen.
(gute Übereinstimmung bei O2 aber Abweichungen bei
N2,H2 und am größten bei CO2).

Weiss jemand, welche Ursachen hat das. Gibt es da
noch Korrekturfakt.z.B. für die Molekülform.
Gruß Uwi

2

Hi Uwi!

Soweit ich weiss, gilt die Loschmid-Konstante nur für ideale Gase und damit vermutlich auch diese Formel…

Bergmann-Schäfer (Bd 1) gibt folgende Formel an:

L = 1/ 4*SQR(2)*Pi*n*r^2

dabei ist n die Anzahl der Moleküle pro cm^3 und r der Molekülradius.

Damit erhält man dann folgende Werte (bei 20°C und Normdruck):

r[nm] L[nm]
H2 25 160
N2 32 80
O2 30 91
CO2 39 54

Ich hoffe, das hilft Dir weiter…!?

Gruss, Julian!