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費克定律

菲克定律是由阿道夫·菲克於1855年提出,用於描述在不依靠巨觀混合作用的情況下,分子擴散過程中傳質通量與濃度梯度之間的關係。菲克定律可以進一步細分為兩個主要部分:

菲克第一定律。該定律指出,在單位時間內通過垂直於擴散方向的單位截面積的擴散物質流量(稱為擴散通量)與該截面處的濃度梯度成正比。這意味著濃度梯度越大,擴散通量也越大。數學表達式為J=-D×dC/dx,其中J是擴散通量,D是擴散係數,dC/dx是濃度梯度,負號表示擴散方向為濃度梯度的反方向。

菲克第二定律。該定律是基於質量守恆原則,描述了在非穩態擴散過程中,擴散物質的濃度如何隨時間變化。它是在菲克第一定律的基礎上推導出來的,用於分析更複雜的擴散情況。