Про гелий

[bonbonne.livejournal.com]

Предлагаю участникам проделать простой эксперимент. Берем резиновый шарик, надуваем гелием из баллона, завязываем. Шарик взлетает и несколько часов парит под потолком. Через некоторое время гелий "улетучивается" через стенки, шарик сдувается на 30-40% от первоначального объема и спускается. Развязываем его и вдыхаем остатки гелия в легкие. Произносим что-нибудь вслух и.... Голос практически не меняется!!!
Вопрос - почему? Даже самый грязный технический гелий содержит около 99% гелия, поэтому нельзя сказать, что из смеси газов улетучился гелий, а, например, азот остался.
Опыт проделывался многократно, результат всегда один и тот же - оставшийся в шарике газ практически не меняет тембр голоса после суток нахождения в шарике.

Comments

[bonbonne.livejournal.com]

Так все-таки, диффузия? Но как она идет против градиента давления?

[blood-again.livejournal.com]

Имеете ввиду "по градиенту давления"?
В законах Фика участвует концентрация, а не давление. Диффузия кислорода и азота происходит как раз против градиента их концентрации (от большей к меньшей, т.е. внутрь шара).

[bonbonne.livejournal.com]

В шарике давление, хоть и ненамного, но выше. Кроме того, молекулы кислорода и азоте гораздо крупнее атомов гелия (он к тому же одноатомный!).
И, наконец, из практики следует, что надутые воздухом шарики почти не сдуваются.
Из всего этого можно сделать вывод, что дело не в диффузии.

[blood-again.livejournal.com]

Диффузия - вероятностный процесс. Поэтому размеры молекул в случае проницаемой мембраны (а стенка шарика проницаема) влияют на интенсивность диффузии, но не отменяют её.
Ваше "почти не сдуваются" - это отличие в интенсивности между диффузией системы "азот+кислород ) азот+кислород" и системы "гелий ) азот+кислород". Попробуйте взглянуть ещё раз на законы Фика и оценить градиенты концентрации в этих системах для каждого из газов.

[egor-13.livejournal.com]

Если это диффузия, то она, как мне помнится из химии и биохимии с физиологией, очень часто "против давления" происходит. Сперва кажется странно. Но стоит посмотреть на парциальное давление (если это газ) или концентрацию каждого из веществ . входящих в состав внутреннего и в состав наружного пространства, всё становится на места.

Но - ЕСЛИ это диффузия.

[cn-mangetsu.livejournal.com]

Что гелий, что азот с водородом при давлениях порядка нескольких атмосфер ведут себя как идеальные газы. А они общего давления не ощущают, только парциальное, см. законы Дальтона. Т.е. каждый газ ведёт себя так, будто кроме него в шарике никого нет , и никто ему, кроме собственного парциального давления, диффундировать внутрь не мешает. Звучит, возможно, немного парадоксально, но

На самом деле там стенки резиновые, и давление нелинейно зависит от объёма, поэтому всё чуть сложнее. И да, под „мешает диффундировать“ следует понимать „в другую сторону диффузия больше“.