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格锐目定律
✍ dations ◷ 2025-04-26 12:30:32 #格锐目定律
格锐目定律（英语：Graham's Law）说明定温定压时，气体的隙流速率与其气体微粒质量的平方根成反比。此定律由苏格兰化学家托马斯·格锐目于1831年在实验的基础上提出，其形式为：
R
a
t
e
1
R
a
t
e
2
=
M
2
M
1
{displaystyle {frac {Rate_{1}}{Rate_{2}}}={sqrt {frac {M_{2}}{M_{1}}}}}
这里的
R
a
t
e
1
{displaystyle Rate_{1}}
和
R
a
t
e
2
{displaystyle Rate_{2}}
分别是第一种和第二种气体的隙流速率，单位为单位时间多少体积或多少摩尔数，
M
1
{displaystyle M_{1}}
和
M
2
{displaystyle M_{2}}
分别是两种气体的分子量。在气体中各处的密度差别不大的情况下，格锐目定律可以用来估算气体的扩散速率比。格锐目定律可以用于解释一些生活中的常见现象，比如充满氦气的气球，由于氦的分子量（约为4）小于空气的平均分子量（约为29），氦气通过气球表面的小孔逸出的速度大约是空气进入气球速度的2.7倍，故氦气球的体积会逐渐减小，浮力也随之变小。另一个常见的应用就是用隙流方法分离同位素，天然的铀元素中只含0.72%的235U和99.28%的238U，将235U和238U与氟反应生成235UF6和238UF6并加热成气态，然后通过多孔板，尽管235UF6的隙流速率仅仅是238UF6的1.004倍，但经过多个多孔挡板之后，235UF6就会走在最前面，富集之后就是浓缩铀，可用于反应堆（含3%的235U）和制造核潜艇的燃料（含20%的235U)。
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