ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярная диффузия в бинарных смесях. Закон Фика из "Процессы и аппараты химической технологии Том1 Явления переноса макрокинетика подобие моделирование проектирование" Закон Фика (5.5) справедлив при отсутствии значительных градиентов температуры и давления и при условии, что длина и время свободного пробега молекул малы по сравнению со всеми характерными масштабами длины и времени задачи. [c.325] Заметим, что во всех приведенных формулах коэффициент В 2 один и тот же. [c.325] Связь между различными формами записи закона Фика подробно обсуждается в [7]. Там же даны многочисленные примеры использования этих законов для расчета массообменных процессов. [c.325] Наряду с введенными, можно дать другое более общее определение коэффициента диффузии, вытекающее из соотношения Эйнштейна и относящееся к любым, в том числе и стохастическим, процессам распространения вещества. Для этого рассмотрим смещение отдельной частицы в процессе дрффузии, которое меняется со временем случайным образом так, что среднее смещение частицы за большой промежуток времени (по сравнению со временем свободного пробега) равно нулю, а его средний квадрат растет пропорционально времени 1. Коэффициент пропорциональности В в соотношении = 6iЭi называется коэффициентом диффузии [5, 9]. При этом среднеквадратичное смещение в заданном направлении равно 2Di, а в заданной плоскости АВЬ. Такое определение коэффициента диффузии удобно для оценки характерных времен выравнивания концентрации за счет диффузии в области заданных размеров или для оценки размеров области распространения диффундирующего вещества за заданный промежуток времени. [c.326] Для давлений до 200 Па при любых температурах и давлений до нескольких десятков мегапаскалей при высоких температурах (Т/Тс 3, где Тс — критическая температура) коэффициент диффузии в газах обратно пропорционален давлению [12]. [c.327] Б бинарных жидких системах коэффициент диффузии значительно меньше, чем в газах при атмосферном давлении (это связано с меньшей подвижностью молекул в жидкостях по сравнению с газами). При нормальной температуре его значения лежат в интервале (0,5... 2) 10 м /с. [c.327] Строгой теории диффузии в жидкостях не существует, однако имеются приближенные методы, которьге могут быть полезны для оценки порядка величин коэффициентов диффузии [5, 7, 13]. Так, методы расчета коэффициентов диффузии для разбавленных жидких систем (когда мольная концентрация диффундирующего вещества не превышает 5... 10%) приведены в [5, 12]. Достаточно полную информацию о результатах измерений коэффициентов диффузии можно найти в [10]. [c.328] Вернуться к основной статье