Wird ein Gas in einer "perfekten" Flasche ewig haltbar sein?

Ich habe mich über die Porosität von Materialien gewundert, ich weiß, dass zum Beispiel die Luft aus Reifen / Ballons kommt, weil sie (abgesehen von großen Lücken im Felgenkontaktbereich / -knoten) aus einem porösen Material bestehen, aber es hat nichts mit Molekülen zu tun, weil die Porosität in einem viel größeren Maßstab erscheint.

Nehmen wir an, wir haben einen Kolben aus einem festen Material, und sagen wir, er ist "perfekt", ich meine, die Moleküle sind perfekt ausgerichtet, und er hat eine normale Dicke von etwa 1 mm, wenn wir diesen Kolben mit einem Gas füllen und lege es in eine Vakuumkammer*, wird das Gas mit der Zeit austreten? Ich weiß nicht, ob alle Elemente "ausrichtbare" Moleküle haben, aber Sie haben die Idee.

*- sagen wir, es ist eine inerte Kammer, keine Schwerkraft, Strahlung und so.

Mir fallen da ein paar Möglichkeiten ein:

  • Sie hängt von der Größe des Gasmoleküls und den Lücken zwischen den Molekülen auf dem Feststoff ab. Wenn es passt, dann ja.
  • Es ist nicht möglich, weil die Kräfte, die die Moleküle auf dem festen Material zusammenhalten, auch die Gasmoleküle davon abhalten würden, es zu passieren.
  • Wenn das obige richtig ist, würde der Kolben selbst nach einiger Zeit zerfallen (?), Je nachdem, wie stark die Kraft ist, die die Moleküle zusammenhält. Ich weiß, dass Objekte unter normalen Bedingungen immer Moleküle „verlieren“, aber wird das auch in dieser hypothetischen Kammer passieren?
Sie hängt stark vom Gas, der Temperatur und dem Kolbenmaterial ab. Wenn etwas wirklich gasdicht sein muss, ist Helium ein furchtbar frustrierendes kleines Atom. Selbst durch Edelstahl sind Spuren von Helium nachweisbar. Kurz gesagt, zu Ihren vorgeschlagenen Antworten: Ja (das Gas und das Kolbenmaterial sind wichtig), nicht wirklich (Kräfte können Materialien zusammenhalten, während sie dennoch Unvollkommenheiten zulassen, und selbst ohne dies können Gase tunneln) und ja (sogar Wolfram hat eine endlicher Dampfdruck).
Danke schön. Ich denke, irgendwann wird alles irgendwie "verschwinden". Sogar ein perfekter Diamant in einer völlig inerten Umgebung.

Antworten (1)

Alle Eiskernmethoden zur Temperaturmessung in vergangenen Jahrtausenden anhand von in Eisblasen eingeschlossenem Gas und zur Messung von Konzentrationen hängen von der Tatsache ab, dass die Durchlässigkeit selbst in unvollkommenen Behältern wie dem Eis in den Gletschern gering ist.

Die Antwort auf "wie lange" würde also von den genauen Materialien und Geometrie und Temperatur abhängen, und es wird auf jeden Fall so sein, dass das Gas verschwindet, wenn Sie lange genug warten , und lang sind mehr als ein paar Millionen Jahre. Da ist natürlich die Sublimation der Moleküle des Kolbens, die schließlich Löcher machen, egal wie perfekt das Material ist, aber auch der quantenmechanische " Tunneleffekt" wird eine Rolle spielen, wenn die Zeit lang genug ist.

Es wäre interessant, in diesem Fall einige reale Schätzungen für Tunnelraten zu sehen (dies wurde sicherlich getan, aber ich weiß nicht allzu viel über Cond-Mat).
Wird ein Gas in einer "perfekten" Flasche ewig haltbar sein?
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