考慮一個充滿一定壓力的氣體的容器。容器與另一個不含氣體的容器(即真空)之間用一個帶有小孔的隔板隔開,小孔的表面積為 A 0 {\displaystyle A_{0}} 。第一個容器中的氣體將以一定速率透過小孔進入第二個容器。這種現象稱為滲透,氣體透過小孔的速度稱為滲透速率。
滲透速率可以定義為小孔表面積 A 0 {\displaystyle A_{0}} 與粒子碰撞容器壁的速度 Z w {\displaystyle Z_{w}} 的乘積。
速率 = d N d t = Z w A 0 {\displaystyle {\frac {dN}{dt}}=Z_{w}A_{0}}
其中 Z w {\displaystyle Z_{w}} 由下式給出
下面推導的滲透速率是相對於氣體從充滿的容器中逸出的速率。
速率 = − d N d t = − Z w A 0 = − p A 0 ( 2 π m k B T ) 1 / 2 {\displaystyle -{\frac {dN}{dt}}=-Z_{w}A_{0}={\frac {-pA_{0}}{\left(2\pi mk_{B}T\right)^{1/2}}}}
N = p V k B T {\displaystyle N={\frac {pV}{k_{B}T}}}
透過積分求解微分方程。