1import math
2
3def calculate_effusion_rate_ratio(molar_mass1, molar_mass2, temperature1, temperature2):
4    """
5    使用格雷厄姆定律和温度修正计算相对扩散速率。
6    
7    参数：
8    molar_mass1 (float): 气体1的摩尔质量（g/mol）
9    molar_mass2 (float): 气体2的摩尔质量（g/mol）
10    temperature1 (float): 气体1的温度（开尔文）
11    temperature2 (float): 气体2的温度（开尔文）
12    
13    返回：
14    float: 扩散速率的比率（Rate1/Rate2）
15    """
16    # 验证输入
17    if molar_mass1 <= 0 or molar_mass2 <= 0:
18        raise ValueError("摩尔质量值必须为正数")
19    
20    if temperature1 <= 0 or temperature2 <= 0:
21        raise ValueError("温度值必须为正数")
22    
23    # 使用格雷厄姆定律和温度修正进行计算
24    molar_mass_ratio = math.sqrt(molar_mass2 / molar_mass1)
25    temperature_ratio = math.sqrt(temperature1 / temperature2)
26    
27    return molar_mass_ratio * temperature_ratio
28
29# 示例用法
30try:
31    # 氦气与甲烷在相同温度下
32    result = calculate_effusion_rate_ratio(4.0, 16.0, 298, 298)
33    print(f"相对扩散速率: {result:.4f}")
34except ValueError as e:
35    print(f"错误: {e}")
36

1/**
2 * 使用格雷厄姆定律和温度修正计算相对扩散速率。
3 * 
4 * @param {number} molarMass1 - 气体1的摩尔质量（g/mol）
5 * @param {number} molarMass2 - 气体2的摩尔质量（g/mol）
6 * @param {number} temperature1 - 气体1的温度（开尔文）
7 * @param {number} temperature2 - 气体2的温度（开尔文）
8 * @returns {number} 扩散速率的比率（Rate1/Rate2）
9 */
10function calculateEffusionRateRatio(molarMass1, molarMass2, temperature1, temperature2) {
11  // 验证输入
12  if (molarMass1 <= 0 || molarMass2 <= 0) {
13    throw new Error("摩尔质量值必须为正数");
14  }
15  
16  if (temperature1 <= 0 || temperature2 <= 0) {
17    throw new Error("温度值必须为正数");
18  }
19  
20  // 使用格雷厄姆定律和温度修正进行计算
21  const molarMassRatio = Math.sqrt(molarMass2 / molarMass1);
22  const temperatureRatio = Math.sqrt(temperature1 / temperature2);
23  
24  return molarMassRatio * temperatureRatio;
25}
26
27// 示例用法
28try {
29  // 氦气与氧气在相同温度下
30  const result = calculateEffusionRateRatio(4.0, 32.0, 298, 298);
31  console.log(`相对扩散速率: ${result.toFixed(4)}`);
32} catch (error) {
33  console.error(`错误: ${error.message}`);
34}
35

1public class EffusionRateCalculator {
2    /**
3     * 使用格雷厄姆定律和温度修正计算相对扩散速率。
4     * 
5     * @param molarMass1 气体1的摩尔质量（g/mol）
6     * @param molarMass2 气体2的摩尔质量（g/mol）
7     * @param temperature1 气体1的温度（开尔文）
8     * @param temperature2 气体2的温度（开尔文）
9     * @return 扩散速率的比率（Rate1/Rate2）
10     * @throws IllegalArgumentException 如果任何输入为零或负数
11     */
12    public static double calculateEffusionRateRatio(
13            double molarMass1, double molarMass2, 
14            double temperature1, double temperature2) {
15        
16        // 验证输入
17        if (molarMass1 <= 0 || molarMass2 <= 0) {
18            throw new IllegalArgumentException("摩尔质量值必须为正数");
19        }
20        
21        if (temperature1 <= 0 || temperature2 <= 0) {
22            throw new IllegalArgumentException("温度值必须为正数");
23        }
24        
25        // 使用格雷厄姆定律和温度修正进行计算
26        double molarMassRatio = Math.sqrt(molarMass2 / molarMass1);
27        double temperatureRatio = Math.sqrt(temperature1 / temperature2);
28        
29        return molarMassRatio * temperatureRatio;
30    }
31    
32    public static void main(String[] args) {
33        try {
34            // 氢气与氮气在相同温度下
35            double result = calculateEffusionRateRatio(2.02, 28.01, 298, 298);
36            System.out.printf("相对扩散速率: %.4f%n", result);
37        } catch (IllegalArgumentException e) {
38            System.err.println("错误: " + e.getMessage());
39        }
40    }
41}
42