Frekvence kolizí - Collision frequency

Frekvence kolizí popisuje rychlost srážek mezi dvěma atomovými nebo molekulárními druhy v daném objemu za jednotku času. V ideální plyn, za předpokladu, že se druhy chovají jako tvrdé koule, je frekvence srážek mezi A a B:^[1]

${ displaystyle Z = N _ { text {A}} N _ { text {B}} sigma _ {AB} { sqrt { frac {8k _ { text {B}} T} { pi mu _ {AB}}}},}$

SI jednotka Z je počet kolizí za čas ${ displaystyle m ^ {3} s ^ {- 1}}$.

kde:

• ${ displaystyle N_ {A}}$ je počet molekul A v plynu,
• ${ displaystyle N_ {B}}$ je počet molekul B v plynu,
• ${ displaystyle sigma _ {AB}}$ je kolize průřez (jednotka ${ displaystyle m ^ {2}}$), oblast, kde se dvě molekuly srazí, zjednodušená na ${ displaystyle sigma _ {AB} = pi (r_ {A} + r_ {B}) ^ {2}}$, kde ${ displaystyle r_ {A}}$ poloměr A a ${ displaystyle r_ {B}}$ poloměr B.
• ${ displaystyle k_ {B}}$ je Boltzmannova konstanta (jednotka ${ displaystyle m ^ {2} kg s ^ {- 2} K ^ {- 1})}$,
• ${ displaystyle T}$ je teplota (jednotka ${ displaystyle K}$),
• ${ displaystyle mu _ {AB}}$ je snížená hmotnost reaktantů A a B, ${ displaystyle mu _ {AB} = { frac {{m_ {A}} {m_ {B}}} {{m_ {A}} + {m_ {B}}}}}$ (jednotka ${ displaystyle kg}$)

Kolize ve zředěném roztoku

Kolize ve zředěném plynu nebo kapalném roztoku je regulována difúzí místo přímých kolizí, z nichž lze vypočítat Fickovy zákony šíření.

V případě částic stejné velikosti při koncentraci ${ displaystyle n}$ v řešení viskozita ${ displaystyle eta}$ , výraz pro frekvenci kolizí ${ displaystyle nu = ZV}$ kde ${ displaystyle V}$ je dotyčný objem a ${ displaystyle nu}$ je počet kolizí za sekundu, lze zapsat jako:^[2]

${ displaystyle nu = { frac {8k_ {B} T} {3 eta}} n,}$

Zde je frekvence nezávislá na velikosti částic, výsledek je označen jako protiintuitivní. Pro částice různé velikosti lze pro odhad odvodit propracovanější výrazy ${ displaystyle nu}$.^[2]

Reference