बहाव

Not to be confused with Affusion.

For other uses, see बहाव (disambiguation).

बाईं ओर की छवि प्रवाह दिखाती है, जहां दाईं ओर की छवि आणविक प्रसार दिखाती है। गतिमान कणों के औसत मुक्त पथ से छोटे छिद्र के माध्यम से बहाव होता है, जबकि प्रसार एक उद्घाटन के माध्यम से होता है जिसमें कई कण एक साथ प्रवाहित हो सकते हैं।

भौतिकी और रसायन विज्ञान में, बहाव एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक गैस एक कंटेनर से अणुओं के औसत मुक्त पथ की तुलना में काफी छोटे व्यास के छेद के माध्यम से निकल जाती है। इस तरह के छेद को अक्सर पिनहोल के रूप में वर्णित किया जाता है और गैस का पलायन कंटेनर और बाहरी के बीच दबाव के अंतर के कारण होता है। इन शर्तों के तहत, अनिवार्य रूप से छेद पर पहुंचने वाले सभी अणु जारी रहते हैं और छेद से गुज़रते हैं, क्योंकि छेद के क्षेत्र में अणुओं के बीच टकराव नगण्य होते हैं। इसके विपरीत, जब व्यास गैस के औसत मुक्त पथ से बड़ा होता है, प्रवाह सैम्पसन प्रवाह कानून का पालन करता है।

चिकित्सा शब्दावली में, एक 'बहाव' एक शारीरिक स्थान में तरल पदार्थ के संचय को संदर्भित करता है, आमतौर पर बिना लोक्यूल के। विशिष्ट उदाहरणों में सबड्यूरल हिमाटोमा, प्रवाह के साथ ओटिटिस मीडिया, पेरीकार्डिनल एफ़्यूज़न और फुफ्फुस बहाव शामिल हैं।

व्युत्पत्ति

इफ्यूजन शब्द की उत्पत्ति लैटिन भाषा के शब्द इफुंडो से हुई है, जिसका अर्थ है बहा देना, उंडेलना, उंडेलना, उकेरना, भव्य, बर्बाद करना।

निर्वात में प्रवाह

गैसों के काइनेटिक सिद्धांत # कंटेनर के साथ टकराव के आधार पर एक समतुल्य कंटेनर से बाहरी वैक्यूम में प्रवाह की गणना की जा सकती है। एक कंटेनर की दीवार के साथ परमाणु या आणविक टकराव की संख्या प्रति यूनिट क्षेत्र प्रति यूनिट समय (टक्कर दर) द्वारा दी गई है:

$$J_{\text{impingement}}={\frac {P}{\sqrt {2\pi mk_{B}T}}}.$$

यह मानते हुए कि माध्य मुक्त पथ पिनहोल व्यास से बहुत अधिक है और गैस को एक आदर्श गैस के रूप में माना जा सकता है। यदि एक छोटा सा क्षेत्र $A$ कंटेनर पर एक छोटा छेद बनने के लिए छिद्रित किया जाता है, प्रवाहकीय प्रवाह दर होगी

$${\begin{aligned}Q_{\text{effusion}}&=J_{\text{impingement}}\times A\\&={\frac {PA}{\sqrt {2\pi mk_{B}T}}}\\&={\frac {PAN_{A}}{\sqrt {2\pi MRT}}}\end{aligned}}$$

कहाँ $M$ दाढ़ जन है, $N_{A}$ अवोगाद्रो स्थिरांक है, और $R=N_{A}k_{B}$ गैस नियतांक है।

प्रवाहित कणों का औसत वेग है

$${\begin{aligned}{\overline {v_{x}}}&={\overline {v_{y}}}=0\\{\overline {v_{z}}}&={\sqrt {\frac {\pi k_{B}T}{2m}}}.\end{aligned}}$$

प्रवाहकीय प्रवाह दर के साथ संयुक्त, सिस्टम पर ही हटना/जोर बल है

$$F=m{\overline {v_{z}}}{\times }Q_{\text{effusion}}={\frac {PA}{2}}.$$

एक उदाहरण वैक्यूम में उड़ने वाले एक छोटे से छेद वाले गुब्बारे पर हटना बल है।

प्रवाह दर के उपाय

गैसों के गतिज सिद्धांत के अनुसार किसी तापमान पर गैस की गतिज ऊर्जा $T$ है

${\frac {1}{2}}mv_{\rm {rms}}^{2}={\frac {3}{2}}k_{\rm {B}}T$

कहाँ $m$ एक अणु का द्रव्यमान है, $v_{\mathrm{r}\mathrm{m}}$