扩散系数的两个表达式，并给出解释

发布网友发布时间：2022-04-21 17:50

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热心网友时间：2023-06-26 22:33

菲克定律 J=dm/(Adt)=-D（∂C/∂x）。

这里J描述的是单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量（即扩散通量，单位kg / m^2·s）。D称为扩散系数(m²/s)，C为扩散物质（组元）的体积浓度(kg/m³)，x为x方向的距离。
∂C/∂x这一项代表物质沿x方向的浓度梯度。事实上，菲克第一定律在说，扩散通量与浓度梯度成正比，而比例系数就是D。D的单位则通过直接比较方程两侧确定，即若要J=-D（∂C/∂x）这一方程两侧相等，又已知J、C、x三者的单位，那么D的单位就是唯一确定的了，即m²/s。这里，物质的质量已经包含在C这一项里了，D是一个常数，不随具体物质的含量而变化。