ЯК знайти коефіцієнти :: Природничі науки

Дифузія - це процес взаємного проникнення молекул різних речовин, що призводить з часом до вирівнювання їх концентрацій по всіх обсягом. Залежно від природи цих речовин і від зовнішніх умов (температури, тиску), дифузія може протікати швидко, а може дуже повільно. Її швидкість характеризується показником, який називається «коефіцієнт дифузії ». Він дорівнює кількості речовини, що перейшло через одиничну площу на межі розділу за певну одиницю часу і при заданому градієнті концентрацій.

Інструкція

Можете скористатися спеціальними довідниками, де вказані коефіцієнти дифузії для різних систем: бінарної газової суміші, різних речовин у водних і органічних розчинниках, дифузії газів в полімерах і т.д.

Розрахуйте коефіцієнт дифузії за формулою: J = -D (dC / dx), де, J - кількість речовини, яка переноситься через одиницю площі поверхні за одиницю часу-dC - зміна концентрації речовини-dx - зміна по довжині потоку речовини-D - коефіцієнт дифузії (м2 / с) - знак «мінус» вказує на те, що концентрація потоку речовини змінюється від великих значень до менших.

Співвідношення між змінами концентрації речовини в просторі і в часі описується формулою: dC / dt = d / dx (-J) = d / dx DdC / dx. Ці формули являють собою перший і другий закони Фіка, названі так на честь Адольфа Фіка, німецького вченого, що вивчав процеси дифузії.

Якщо дифузія здійснюється «в обсязі», тобто в тривимірному просторі, то вона описується рівнянням: dC / dt = d / dx (DdC / dx) + d / dy (Ddc / dy) + d / dz (DdC / dz), де, dt - зміна за часом.

Коефіцієнт дифузії також обчислюється шляхом порівняння розрахункових даних з даними, отриманими під час лабораторних досліджень. Наприклад, методом рентгенівського мікроаналізу, мас-спектрометрії, ІЧ-спектроскопії, рефрактометрії і т.д.