قانون نفوذ فیک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.

قانون نفوذ فیک نفوذ را از لحاظ آماری در محیط‌های پیوسته بررسی کرده و ضریب نفوذ(D) را تعریف می‌کند.

فهرست مندرجات

[ویرایش] قانون نخست فیک

قانون نخست فیک برای نفوذ در حالت پایا به کار می‌رود. یعنی زمانی که اختلاف غلظت با گذشت زمان تغییر نمی‌کند و فقط به مکان وابسته است.

J = - D \frac{\partial \phi}{\partial x}

به گونه‌ای که

  • J شار نفوذ است و بعد آن [L-2 time-1] و یکایش [mol m-2 s-1] است.
  • D ضریب نفوذ و بعد آن [L2 time-1]و یکایش [m2 s-1] است.
  • ɸ غلظت است وبعد آن [L-3] و یکایش [mol m-3] است.
  • x فاصلهٔ نفوذ است و بعد آن طول([L])و یکایش [m] است.

D با سرعت متوسط ذرات رابطه مستقیم دارد که سرعت خود به دما، گرانروی سیال و اندازه ذرات وابستگی دارد.


[ویرایش] قانون دوم فیک

قانون دوم فیک بیشتر برای محیط های ناپایا استفاده می‌شود و به صورت زیر می باشد:


\frac{\partial \phi}{\partial t} = D \frac{\partial^2 \phi}{\partial x^2}

که ɸ غلظت ماده نفوذ کننده می باشد، t زمان و D ثابت نفوذ می باشد.



[ویرایش] تاریخچه

این قانون از نام آدولف فیک (سال ۱۸۵۵) گرفته شده‌است.

[ویرایش] منابع

  • رابرت تریبال ، عملیات انتقال جرم، ترجمهٔ دکتر کامبیز جاودانی و دکتر علی‌اکبر سیف‌کردی، تهران، انتشارات علمی دانشگاه صنعتی‌ شریف، ISBN 964-6379-63-X

Shewmon, Paul - Diffusion in Solids - Minerals, Metals, & Materials Society; 2nd edition (February 1998)


تصویر:physics-stub.jpg این نوشتار دربارهٔ فیزیک ناقص است. با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.
این نوشتار دربارهٔ مهندسی ناقص است. با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.