2성분계 기체 확산계수(diffusion coefficient)에 대한… | [9급 국가직 화학공학일반] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

기체 확산계수는 압력에 반비례하고 온도가 높을수록·분자량이 작을수록 커지므로, 옳은 것은 ㄴ과 ㄷ이다.
기체 운동론과 Chapman–Enskog 식에 따르면 2성분 기체 확산계수는 대략 $D_{AB}\propto\dfrac{T^{3/2}}{P}\sqrt{\dfrac{1}{M_{A}}+\dfrac{1}{M_{B}}}$의 경향을 따른다.
온도가 일정할 때 압력이 높아지면 확산계수가 커진다는 설명(ㄱ)은 옳지 않다. 압력이 높아지면 분자 수밀도가 커져 평균자유행로가 짧아지므로 확산계수는 압력에 반비례해 작아진다.
분자량이 크면 확산계수가 작아진다는 설명(ㄴ)은 옳다. 무거운 분자는 평균 분자속도가 작아 확산이 느리다.
압력이 일정할 때 온도가 높아지면 확산계수가 커진다는 설명(ㄷ)은 옳다. 온도 상승으로 분자속도가 커져 $T^{3/2}$ 정도로 증가한다.