Фика законы, диффузия молекулярная

Коэффициент пропорциональности О в выражении закона Фика называется коэффициентом молекулярной диффузии, или просто коэффициентом диффузии. Знак минус [c.390]

Природа возникновения продольного и радиального перемешивания весьма сложна. Исходя из теории массообмена, в настоящее время считают, что перемешивание возникает в результате молекулярной и конвективной диффузии. Молекулярная диффузия — это перенос массы вещества молекулами (область микрокинетики). Основным законом молекулярной диффузии является первый закон Фика, согласно которому количество продиффундировавшего вещест- [c.105]

Это выражение описывает закономерности массопереноса путем молекулярной диффузии и иногда называется вторым законом диффузии Фика, хотя, как было показано, оно является следствием закона Фика (I. 125) и закона сохранения массы. Уравнение (I.129) определяет поле концентраций компонента 1 в рассматриваемой среде. [c.53]

Если радиус капилляров меньше 10" см (г < 10 см), то закономерности переноса будут обусловлены молекулярным режимом. В этом случае ламинарное течение Пуазейля и закон диффузии Фика выполняться не будут. При наличии перепада давления молекулы газа в таких капиллярах движутся не отдельными слоями, а независимо друг от друга, постоянно сталкиваясь со стенками капилляра. При этом принимается, что происходит полная аккомодация газа, т. е. молекулы, отражаемые от каждого элемента поверхности капилляра, имеют такое же распределение скоростей, какое имели бы молекулы в пучке, входящем в капилляр из полости, содержащей газ при температуре, равной температуре тела. Другими словами, при полной аккомодации рассеиваемый от поверхности капилляра газ приходит в тепловое равновесие с телом. Молекулы газа будут проходить через капилляр независимо одна от другой, образуя молекулярный пучок , в ко- [c.403]

Коэффициент пропорциональности О в выражении закона Фика называется коэффициентом молекулярной диффузии. Следует помнить, что молекулярная диффузия всегда протекает в направлении уменьшения концентрации распределяемого компонента. Единица измерения коэффициента диффузии [c.308]

Сравнивая формулу закона самодиффузии с выражением закона диффузии Фика, находим, что коэффициент потенциалопроводности молекулярного переноса равен коэффициенту самодиффузии. Этот результат отображает тот факт, что молекулярный перенос определяется интенсивностью молекулярного (хаотического) перемешивания вещества, что характеризуется коэффициентом самодиффузии. [c.40]

Представим себе, что в некото])ом направлении происходит диффузия растворенного вещества. Молекулярная диффузия возникает в тех случаях, когда концентрация растворенного вещества С различается в разных точках раствора. Согласно первому закону Фика, поток диффузии ] можно выразить следующим уравнением [c.6]

В трубчатом реакторе по ряду причин могут возникать отклонения от режима идеального вытеснения. Если отклонение является результатом большого числа малых возмуш,ений, таких, например, как возмуш,ения, вызываемые многократным изменением формы потока в промежутках плотного слоя твердых частиц, то суммарный эффект будет очень похож на диффузию. Действительно, предположение о беспорядочном движении молекул, исходя из которого был выведен закон Фика для молекулярной диффузии, применимо с некоторыми допущениями также и к малым, но макроскопическим элементам потока. Количественные данные, как и следовало ожидать, дают линейную зависимость потока массы или тепла от первой производной по координате 1. Учет дополнительного потока диффузии приводит к модификации модели реактора идеального вытеснения дС д С дС [c.17]

Коэффициент пропорциональности В в выражении закона Фика называется коэффициентом молекулярной диффузии, или просто коэффициентом диффузии. Знак минус перед-правой частью первого закона Фика указывает на то, что молекулярная диффузия всегда протекает в направлении уменьшения концентраций распределяемого компонента. [c.412]

Закон молекулярной диффузии (первый закон Фика) [c.263]

Уравнение (6.39) представляет собой дифференциальное уравнение линейной молекулярной диффузии и часто называется вторым законом Фика. В случае объемной (в трех направлениях) диффузии второму закону Фика отвечает уравнение [c.147]

Молекулярная диффузия представляет собой перемещение частиц под действием градиента химического потенциала (1ц/с1х, или приближенно — градиента концентрации с1с/с1х,. возникающего в растворе в результате его качественной или количественной неоднородности. Молекулярная диффузия -была рассмотрена в гл. 6, где были выведены законы Фика, описывающие этот процесс. [c.302]

Молекулярная диффузия подчиняется эмпирическому закону Фика [c.106]

Подобные же уравнения можно написать для скорости массопередачи каждого реагента. В слое насадки существенен перенос вещества как путем молекулярной, так и конвективной диффузии. Действительный коэффициент диффузии, который учитывает оба фактора, может быть определен посредством модифицированного закона Фика [c.243]

Количественный подход к молекулярной диффузии основывается на законах Фика (1855 г. ) [31], развитых впоследствии Максвеллом (1866 г.) [70] и Стефаном (1871 г.) [99]. По Максвеллу и Стефану, в растворе, состоящем из двух веществ А и В, изменение концентрации одного из компонентов, например В, вызывается свободным движением молекул и прямо пропорционально разности скоростей молекул и пути, пройденному молекулами, и числу молекул [c.40]

Массо- и теплопередача в порах. Наиболее важное значение в процессах гетерогенного катализа имеет перенос вещества и тепла внутри пористой частицы катализатора. Перенос вещества в порах осуществляется исключительно путем молекулярной диффузии. Если диаметр поры значительно превышает среднюю длину свободного пробега, то молекулы диффундирующих веществ сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры и последние не оказывают существенного влияния на скорость диффузии в пористом зерне. В этих условиях диффузия в порах протекает так же, как в объеме неподвижной жидкости или газа и скорость переноса вещества вдоль поры, отнесенная к единице ее поперечного сечения, определяется законом Фика - [c.98]

Для удобства воспользуемся уравнением диффузии. Процесс молекулярной диффузии в направлении оси х в большинстве случаев хорошо описывается законом Фика [c.259]

Молекулярная диффузия. Процесс молекулярной диффузии определяется законом Фика количество вещества, диффундирующего через слой в единицу времени, пропорционально поверхности слоя йР и градиенту концентраций йС/йп, т. е. [c.221]

Молекулярная диффузия обусловлена переносом молекул вещества из области с большей его концентрацией в область с меньшей концентрацией и протекает в неподвижной среде или ламинарных пограничных слоях. Перенос вещества при молекулярной диффузии определяется законом Фика, который формулируется следующим образом. Количество вещества М, диффундирующего через слой в единицу времени, пропорционально площади слоя с1Р, перпендикулярной направлению диффузионного потока, и фадиенту концентраций в направлении диффузии с1с/(1п, т.е. [c.24]

Диффузия передаваемого компонента в твердой фазе происходит аналогично молекулярной диффузии и уравнение массопроводности записывается аналогично закону Фика [c.48]

Молекулярная диффузия и закон Фика [c.29]

Внутренняя диффузия передаваемого вещества в твердой фазе происходит совершенно аналогично молекулярной диффузии, и математическое выражение основного закона массопроводности тождественно выражению закона Фика [c.37]

Абсорбция и адсорбция газов зависят от переноса молекул газа из общей массы к поверхности жидкости или твердого тела. В случае жидкости молекулы газа в дальнейшем диффундируют во всем объеме жидкости, тогда как на поверхности твердого тела они удерживаются физическими (Ван-дер-Ваальса) или химическими (хемосорбция) силами. Когда поверхность жидкости или твердого тела вступает в контакт с покоящимся газом, диффузия молекул газа протекает по законам молекулярной диффузии, и скорость ее зависит от температуры и давления газа и типа газовых молекул. Скорость переноса молекул Na в мольных единицах на единицу площади за единицу времени описывается законом Фика [c.103]

Молекулярная диффузия описывается законом Фика количество М компонента, диффундирующего через неподвижную среду или через пограничный ламинарный слой, пропорционально площади Р, перпендикулярной диффузионному потоку, времени т и градиенту (перепаду) концентраций дС/д1 в направлении диффузии, следовательно [c.300]

В соответствии с принятой аналогией, если в движущемся (например, по трубе) потоке окрасить тонкий поперечный слой жидкости, то краска будет размываться в обе стороны от движущегося окрашенного сечения. Как и в случае обычной молекулярной диффузии, размывание краски в этих направлениях обусловлено наличием градиента ее концентрации. Однако скорость такого размывания больше, чем в случае молекулярной диффузии. Поэтому для количественной характеристики скорости продольного перемешивания вместо коэффициента диффузии D, используемого в известных законах Фика, вводят некоторый фиктивный коэффициент диффузии Е, называемый также коэффициентом продольного перемешивания. [c.125]

Процесс массопроводности описывается уравнением, аналогичным первому закону Фика для молекулярной диффузии [уравнение (Х,12а)] [c.431]

Массопередача относится к числу диффузионных процессов. Простейшпм процессом массопередачи является молекулярная диффузия. Законы диффузии были разработаны Фиком в 1855 г. по аналогии с законами теплопроводности Фурье. В 1896 г. Щу-карев [1] впервые использовал уравнение молекулярной диффузии для описания массопередачи применительно к процессу растворения. Им была предложена формула [c.194]

Отсутствие потоков этих компонентов не говорит, однако, о неучастии их в диффузии, так как она осуществляется молекулярным механизмом путем хаотических соударений молекул. При этом механизм соударений молекул типа / и у с молекулами недиффундирующих компонентов в принципе не отличается от такового, как еоли бы они диффундировали. Применим закон Фика к диффузии компонентов г и у для элементарного участка х. [c.77]

Если,— говорили они,— объем образовавшегося окисла больше объема исходного металла, то слой окисла должен быть сплошным, и дальнейшая реакция может продолжаться. за счет диффузии металла и кислорода через решетку окисла. Кинетика реакции в этих условиях подчиняется закону диффузии, и в соответствии с законами Фика скорость реакции меняется обратно пропорционально толщине слоя окислов. Такова суть закона параболического роста окислов. Если, наоборот, объем образовавшегося окисла меньше объема исходного металла, то слой окисла, по Пиллингу и Бедвортсу, не может быть сплошным, а должен иметь трещины, через которые молекулярный кислород может легко проникнуть к чистому металлу, какова бы ни была толщина слоя окисла. В соответствии с этой гипотезой скорость такой реакции не должна зависеть от скорости окисления. В этом случае она подчиняется линейному закону. [c.7]

Законы Фика. Диффузия, как самопроизвольный процесс выравнивания концентраций, является результатом молекулярного (в газах и молекулярных растворах) и броуновского (в коллоидных растворах) движения, а потому для всех дисперсных систем подчиняется одним и тем же закономерностям, установленным Фиком для газов. Согласно первому закону Фика, скорость диффузии определяется производной [c.42]

В реальных металлургических процессах массопере-дача не протекает в спокойных, неперемешиваемых газах и жидкостях. Она осложнена наличием тепловых и других потоков и поэтому не может быть описана при помощи закона Фика. В этих процессах на явление молекулярной диффузии накладывается перенос вещества, объясняющийся наличием потоков масс жидкости или газа, которые вызываются, например, разностью температур. Такой смешанный процесс массопередачи называется конвективной диффузией. Еще более сложный характер движения наблюдается, когда при перемешивании возникают завихрения (турбулентность) и пуль- ации. Для расчетов скорости массопередачи в подобных условиях уже недостаточно законов диффузии. При этом необходимо также учитывать законы движения жидкостей и газов. Потоки в металлургических агрегатах обычно имеют сложный характер и теоретические расчеты массопередачи практически невозможны, поэтому в данном случае пользуются теорией подобия, или теорией размерностей. [c.187]

Основные выводы и положения П. С. Коссовича были подтверждены многими исследователями и в том числе американскими учеными Льюисом и Шервудом в 1925—1930 гг. Эти зарубежные исследователи получили аналитические зависимости кинетики процесса сушки, исходя из предположения, что перенос влаги внутри материала описывается законом диффузии Фика. Тщательными экспериментами Б. А. Поснова, Я. М. Миниовича, И. И. Палеева, А. А. Шумилина и других было установлено, чтО перенос влаги не соответствует закону молекулярной диффузии, а происходит под действием ряда причин. [c.9]

Модель молекулярной релаксации учитывает молекулярную перестройку макромолекул, возникающую при распределении диффундирующего вещества в полимерной матрице [68, 69]. При температурах вблизи и ниже температуры стеклования полимера времена релаксации, молекулярных сегментов сопоставимы или превосходят времена диффузионного процесса. Диффузию, при которой скорость переноса лимитируется только релаксацией макромолекул, часто называют диффузией типа П, в отличие от фиков-ской диффузии, именуемой диффузией типа I. Критерием протекания диффузии по типу I является перемещение границы диффузанта по закону (У.23) [70]. [c.108]

На рис. У1-31 показаны профили концентрации для обоих случаев — диффузии молекулярного кислорода по закону Фика и диффузии комплекса переносчик-кислород (диффузия кислорода в составе комплекса). Оба механизма транспорта действуют одновременно. Вначале рассмотрим простой случай, т. е. пер>енос одного компонента. Пенетрант А реагирует с переносчиком С с образованием растворимого комплекса АС и может переноситься черюз мембрану двумя способами — в составе комплекса или в свободном виде. Общий поток компонента А складывается из двух членов [c.346]

Молекулярная диффузия в газах и растворах ,кидкостей происходит в результате хаотического движения молекул, не связанного с дви /кением потоков /к идкости. В отом случае, т. е. когда концентрации перемещающихся в пространстве моле1 ул малы, препятствий к взаимосвязанному их перемещению нет, В результате имеет место перенос молекул распределяемого вещества из областей высоких концентраций в область низ1 их концентраций. Кинетика переноса подчиняется в этом случае первому заноиу Фика, формулировка которого аналогична закону теплопроводности количество продиф-фундировавшего вещества пропорционально градиенту концентраций, площади, перпендикулярной направлению диффузионного потока, и времени [c.263]

Двфференцидльное уравнение молекулярной диффузии (второй закон Фика) [c.264]

При молекулярной диффузии, согласно закону Фика, количество диффундирующего через слой вещества пропорционально поверхности слоя Р м , изменению концентрации по толщине слоя Дел. кг1м , времени т сек и обратно пропорционально толщине слоя 3 м. Таким образом [c.574]

Перенос вещества в nojiax осуществляется только путем молекулярной диффузии по закону Фика [c.66]

Понятие о пути диффузии широко использовалось в ранних теориях кинетики гетерогенных процессов. Так, растворение твердых тел в жидкостях рассматривалось как два последовательных процесса образование тонкого слоя насыщенного раствора с концентрацией Сп на поверхности тела и диффузия вещества из этого слоя в объем растворителя. Первый процесс происходит намного быстрее, чем второй. Поэтому последний и становится лимитирующим. При этом полагали, что тонкий слой жидкости на поверхности твердого тела является неподвижным и не промешивается. Вещество переносится через этот слой только молекулярной диффузией. Толщина такого слоя, называемого диффузионным, равна пути диффузии Д. Концентрация вещества на одной стороне слоя равна С , а на другой равна концентрации Со во всем объеме растворителя. В соответствии с законом Фика скорость растворения d Idt выражается уравнением [c.260]