浸出
浸出(しんしゅつ、英:Effusion)とは、個々の分子が分子同士の衝突なしに穴から流れ出る過程である。穴の直径が分子の平均自由行程よりもかなり小さい場合に起こる。グレアムの法則によると、気体の浸出速度(単位時間当たりに穴を通過する分子の数)は分子量に依存し、低分子量の気体は高分子量の気体よりも速く浸出する。同じ温度 T {\displaystyle T} の2種類の気体は同じ運動エネルギーを持ち、それぞれの気体の分子速度 v r m s {\displaystyle v_{\rm {rms}}} の二乗平均平方根は、次の等式により計算される。
3 2 k B T = m 2 v r m s 2 {\displaystyle {\frac {3}{2}}k_{\rm {B}}T={\frac {m}{2}}v_{\rm {rms}}^{2}}
ここで、 k B {\displaystyle k_{\rm {B}}} はボルツマン定数である。従って、軽い分子は速度が速くなり、その結果、単位時間当たりにより多くの分子が穴を通過する。これは、水素で膨らませた風船が速く萎む理由である。