Wylanie
Rozważ system opisany powyżej w obliczeniach ciśnienia gazu, ale z powierzchnią A w ścianie pojemnika zastąpioną małym otworem. Liczba cząsteczek, które uciekają przez otwór w czasie t jest równa (1/2) (N / V) v z (At). W tym przypadku zderzenia między cząsteczkami są znaczące, a wynik dotyczy tylko małych dziur w bardzo cienkich ścianach (w porównaniu do średniej wolnej ścieżki), tak że cząsteczka zbliżająca się do dziury przejdzie bez kolizji z inną cząsteczką i być odbijanym. Zależność między v Z i średniej prędkości V jest raczej prosty: v oo = (1/2) V.
Jeśli porównane zostaną szybkości dla dwóch różnych gazów wydostających się przez ten sam otwór, zaczynając od tej samej gęstości gazu za każdym razem, okaże się, że o wiele więcej gazu lekkiego ucieka niż gaz ciężki i że więcej gazu ucieka w wysokiej temperaturze niż w niskiej temperaturze, inne rzeczy są równe. W szczególności,
Ostatni krok wynika ze wzoru energii: (1/2) mv 2 = (3/2) kT, gdzie (v 2) 1/2 jest w przybliżeniu równe v, mimo że v 2 i (v̄) 2 faktycznie różnią się o współczynnik liczbowy zbliżony do jedności (mianowicie 3π / 8). Wynik ten został odkryty eksperymentalnie przez Grahama w 1846 r. W przypadku stałej temperatury i jest znany jako zasada wysięku Grahama. Może być stosowany do pomiaru mas cząsteczkowych, pomiaru ciśnienia pary materiału o niskim ciśnieniu pary lub do obliczania szybkości parowania cząsteczek z powierzchni cieczy lub ciała stałego.
Transpiracja termiczna
Załóżmy, że dwa zbiorniki tego samego gazu, ale w różnych temperaturach, są połączone małą dziurką i że gaz jest doprowadzony do stanu ustalonego. Jeśli otwór jest wystarczająco mały, a gęstość gazu jest wystarczająco niska, aby nastąpił jedynie wysięk, ciśnienie równowagi będzie większe po stronie wysokiej temperatury. Ale jeśli początkowe ciśnienia po obu stronach są równe, gaz przepłynie od strony niskotemperaturowej do strony wysokotemperaturowej, aby spowodować wzrost ciśnienia w wysokiej temperaturze. Ta ostatnia sytuacja nazywa się transpiracją termiczną, a wynik w stanie ustalonym nazywa się różnicą ciśnień termomolekularnych. Wyniki te wynikają po prostu z formuły efuzji, jeżeli do zastąpienia N / V przez p / T stosuje się prawo gazu doskonałego;
Po osiągnięciu stanu ustalonego wskaźniki wysięku są równe, a zatem
Zjawisko to zostało po raz pierwszy zbadane eksperymentalnie przez Osborne Reynolds w 1879 r. W Manchesterze, inż. Błędy mogą wystąpić, jeśli ciśnienie gazu mierzy się w zbiorniku w bardzo niskiej lub bardzo wysokiej temperaturze, podłączając go za pomocą cienkiej rurki do manometru w temperaturze pokojowej. Ciągły obieg gazu można wytworzyć przez połączenie dwóch pojemników z inną rurką, której średnica jest duża w porównaniu ze średnią wolną ścieżką. Różnica ciśnień napędza gaz przez tę rurkę przez przepływ lepki. Silnik cieplny oparty na tym krążącym przepływie ma niestety niską sprawność.
