Versuch 142 Diffusion von CO2 und CH4 durch Tonzylinder

Versuchsdurchführung

Diffusionskonstante \( D \sim  v \sim  \frac {1}{\sqrt{m}} \)

Ein poröser Tonzylinder ist gasdicht über ein Glasröhrchen und einem Schlauch mit einem U-Rohr-Manometer verbunden

a) Versuch mit CH4

Ein großes Becherglas wird über den Tonzylinder gestülpt und von unten Stadtgas (\( CH_4\) mit  \( M= 16\)) eingeleitet.

Zuerst entsteht ein Überdruck und nach dem Entfernen des Becherglases und eines kurzen Druckausgleiches entsteht ein Unterdruck, weil das \(CH_4\) jetzt schneller von innen nach außen diffundiert.

b) Versuch mit CO2

Der Tonzylinder wird in ein großes Becherglas gesenkt, in das man \( CO_2 \) einleitet. Die Luft (\( M \approx 28\)) diffundiert schneller aus dem Tonzylinder heraus, als \( CO_2\) (M=44) hinein gelangt. Das U-Rohr zeigt vorübergehend einen Unterdruck an (bei genügend langer Wartezeit gleicht sich der Druckunterschied wieder aus). Entfernt man das Becherglas mit \( CO_2 \) und macht  einen Druckausgleich durch kurzes Öffnen des Ventils, so entsteht vorübergehend ein Überdruck, weil jetzt Luft schneller von außen nach innen diffundiert.