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Loi de Fick

Storyboard

>Modèle

ID:(782, 0)



Concept de diffusion

Description

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ID:(124, 0)



Constante de diffusion

Équation

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La constante de diffusion $D$ peut être calculée à partir de la vitesse moyenne $\bar{v}$ et du libre parcours moyen $\bar{l}$ des particules.

$ D =\displaystyle\frac{1}{3} \bar{v} \bar{l} $

$D$
Constante de diffusion
$m^2/s$
4960
$l$
Libre parcours en fonction du rayon et de la concentration des particules
$m$
6078
$v$
Vitesse moyenne d'une particule
$m/s$
6074



Il est important de reconnaître que tant le libre parcours moyen que la vitesse moyenne dépendent de la température, et par conséquent, la constante de diffusion en dépend également. C'est pourquoi, lors de la publication de valeurs pour la prétendue constante, la température à laquelle elle s'applique est toujours spécifiée.

ID:(3186, 0)



Différence de concentration

Équation

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La différence de concentration $c_1$ et $c_2$ aux extrémités de la membrane entraîne la différence suivante :

$dc=c_2-c_1$

$c_1$
Concentration en 1
$mol/m^3$
5529
$c_2$
Concentration en 2
$mol/m^3$
5530
$\Delta c$
Différence de concentration molaire
$mol/m^3$
5525

ID:(3882, 0)



L'équation de Fick en une dimension

Équation

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En 1855, Adolf Fick [1] a formulé une équation pour le calcul de a constante de diffusion ($D$), ce qui conduit à A densité de flux de particules ($j$) en raison de a variation des concentrations ($dc_n$) le long de variation de position ($dz$):

$ j =- D \displaystyle\frac{ dc_n }{ dz }$

$D$
Constante de diffusion
$m^2/s$
4960
$j$
Densité de flux de particules
$1/m^2s$
6599
$dx$
Distance entre deux points
$m$
6598
$dc$
Variation des concentrations
$mol/m^3$
6597

[1] "Über Diffusion" (Sur la diffusion), Adolf Fick, Annalen der Physik und Chemie, Volume 170, pages 59-86 (1855)

ID:(4820, 0)



La loi de Fick dans plus de dimensions

Équation

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A densité de flux de particules ($j$) en une dimension est calculé en utilisant les valeurs a constante de diffusion ($D$), a concentration de particules ($c_n$) et a positionner le long d'un axe ($z$), conformément à la loi de Fick [1] suivante:

$ j =- D \displaystyle\frac{ dc_n }{ dz }$



Cette formule peut être généralisée pour plus d'une dimension comme suit :

$ \vec{j} =- D \nabla c_n $

[1] "Über Diffusion" (Sur la diffusion), Adolf Fick, Annalen der Physik und Chemie, Volume 170, pages 59-86 (1855)

ID:(4821, 0)



Mécanismes

Iframe

>Top



Code
Concept

Mécanismes

ID:(15300, 0)



Modèle

Top

>Top



Paramètres

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$c_1$
c_1
Concentration en 1
mol/m^3
$c_2$
c_2
Concentration en 2
mol/m^3
$D$
D
Constante de diffusion
m/s^2
$dx$
dx
Distance entre deux points
m
$l_r$
l_r
Libre parcours en fonction du rayon et de la concentration des particules
m
$dc_n$
dc_n
Variation des concentrations
mol/m^3
$\bar{v}$
v
Vitesse moyenne d'une particule
m/s

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$j$
j
Densité de flux de particules
1/m^2s
$\Delta c$
Dc
Différence de concentration molaire
mol/m^3

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation: à , puis, sélectionnez la variable: à

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser




Équations

#
Équation

$ D =\displaystyle\frac{1}{3} \bar{v} \bar{l} $

D = v * l /3


$dc=c_2-c_1$

dc = c_2 - c_1


$ j =- D \displaystyle\frac{ dc_n }{ dz }$

j =- D * dc_n / dz


$ \vec{j} =- D \nabla c_n $

j =-D * nabla c_n

ID:(15358, 0)