Закон диффузии концентрационной

Закон диффузии концентрационной 39 [c.556]

Оговорка сводится к требованию такой незначительности названных градиентов, чтобы можно было не учитывать проявления, соответственно, термодиффузии, бародиффузии, электродиффузии и т. п. Эта последняя классификация побуждает назвать явление, описываемое законом Фика, концентрационной диффузией. [c.180]

Перенос пара и неконденсирующихся газов происходит не только путем молекулярной диффузии (концентрационная и термическая диффузия), но и по закону фильтрации Дарси. Этот вид фильтрационного движения по своей физической сущности также является гидродинамическим течением, однако в случае фильтрации через капиллярно-пористые тела, где путь движения массы весьма запутан и извилист, такая фильтрация-также условно относится к фильтрационной диффузии. Таким образом, перенос массы происходит диффузионным путем, если под диффузией понимать хаотическое движение, включающее не только молекулярную, но и капиллярную и фильтрационную диффузию. [c.434]

Основной причиной появления молекулярных потоков массы компонентов в смеси является неоднородность их концентраций. Вследствие молекулярного перемешивания смеси осуществляется перенос вещества данного компонента из области с более высокой концентрацией в область с пониженной концентрацией. Этот процесс описывается законом концентрационной диффузии — законом Фика (который во многом похож на закон теплопроводности Фурье) [c.36]

Закон Фика. Плотность потока массы при концентрационной диффузии, т. е. диффузионный поток количества вещества (в кг массы), переносимого через единицу площади в единицу времени /, определяют по закону Фика (7.118). [c.229]

В этом случае движущей силой является градиент концентрации. Так как плотность потока массы направлена в сторону убывания концентрации, а градиент концентрации — в противоположную сторону, то в выражении (19.1) присутствует знак минус . Закон Фика описывает концентрационную диффузию, в результате которой переносится основная доля вещества. [c.450]

Закон ф)ика описывает концентрационную диффузию, возникающую из-за неоднородности поля концентраций вещества. По форме и физическому смыслу он аналогичен закону Фурье. Коэффициент диффузии двухкомпонентных смесей газов зависит от их природы, температуры, давления и почти не зависит от концентрации компонентов. Для смеси воздуха и водяного пара его можно определить по формуле [c.223]

Различные формы записи закона концентрационной диффузии для бинарной смеси приведены в табл. 1-6. В общем случае многокомпонентной смеси диф- [c.29]

Скорость окисления сплава по схеме рис. 11.3,5 фактически будет соответствовать параболическому закону, в котором константа скорости определяется поведением оксида ВО. Однако избирательное окисление приводит к обеднению сплава по элементу В под окалиной (см. концентрационный профиль на рис. 11.3,5). В конечном счете такое обеднение будет проводить к обогащению окалины оксидами элемента А, а скорость окисления возрастет до уровня, присущего образованию оксида АО. Время, которое потребуется для перехода к более высокой скорости окисления будет зависеть от многих факторов к ним относятся температура, размеры образца, коэффициенты диффузии в сплаве и в окалине, а так- [c.12]

Эффекты бародиффузии обычно на практике совершенно незначительны и могут не приниматься в расчет. Эффекты термодиффузии в газовых смесях могут оказывать заметное влияние лишь при существенно различной массе молекул компонентов смеси (например, смесь водород-фреон и т.п.), значительных температурных градиентах и средних концентрациях компонентов. На практике все эти условия одновременно выполняются редко. Поэтому обычно термодиффузионные эффекты также не рассматриваются. В итоге соотношения (3.269) и (3.270) переходят в соотношения закона концентрационной диффузии — закона Фика [c.263]

При описании диффузии в многокомпонентных металлических системах целесообразно пользоваться обобщенным законом Фика диффузионный поток каждого компонента является линейной функцией всех концентрационных градиентов, т. е. [c.139]

Искомой величиной при этом является коэффициент массопереноса, определяемый по критерию Шервуда из уравнения (7.64). Для определения коэффициентов диффузии, входящих в критерии Шервуда и Шмидта, используется закон концентрационной диффузии (закон Фика, устанавливающий пропорциональность потока вещества градиенту концентраций) [c.138]

Знак минус в уравнении (14-1) указывает на то, что согласно закону Фика перемещение вещества происходит в сторону уменьшения концентрации. Направление потока массы обратно направлению градиента концентрации. Диффузию, описываемую законом Фика, будем называть концентрационной диффузией. [c.320]

При изотермических условиях интенсивность концентрационной диффузии характеризуется плотностью потока массы вещества, которая определяется по закону Фика плотность диффузионного потока вещества (количество вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу площади изоконцеитрационной поверхности) прямо пропорциональна градиенту концентраций. [c.501]

Таким образом, при температурах полной ионизации плазмы Т = 100 000 К, плотность энергии излучения в ней становится преобладающей. Это приводит к трудностям адиабатной изоляции плазмы при температурах термоядерных реакций (Т 1 ООО 000° К). Если интенсивность излучения абсолютно черного тела определяется однозначно его температурой (закон Стефана—Больцмана), то плазма термически равновесна. Но плазма в редких случаях излучает как черное тело и лучистое равновесие нарушается из-за наличия холодных стенок. Стенки не только поглош,ают лучистую энергию, но н оказывают каталитическое и электрическое воздействие на процессы в плазме. Наличие градиента температуры у стенок вызывает концентрационную диффузию и местное равновесие может восстановиться лишь тогда, когда скорость реакции велика по сравнению со скоростью диффузии. И, наконец, нерав-новесность может быть вызвана и наличием магнитно-гидродинамических эффектов, обусловленных наличием заряженных частиц. [c.233]

Процесс переноса массы компонента в однородной по температуре и давлению смеси из области высокой концентрации этого компонента в область низкой называется концентрационной диффузией. Перенос массы компонента в бинарной смеси за счет концентрационной диффузии подчиняется закону Фика1 [c.197]

Для двухкомпонентной смеси при переносе массы только концентрационной диффузией по закону Фика уравнение (17.12) перепищется [c.274]

Знак минус в уравнении (14-3) указывает, что согласно закону Фйка перемещение вещества происходит в сторону уменьшения градиента концентрации. Диффузию, описываемую законом Фика, называют концентрационной диффузией. [c.329]

Кинетику карбидообразования изучали методами локального рентгеноспектрального анализа на приборе МикроскаН 5 ( рентгенографическим и металлографическим анализом. В работе установлено, что изменение толщины промежуточного слоя от времени для карбидов хрома и марганца не описывается параболической зависимостью. Это обнаружено и в других работах [1, 2]. Оно объясняется наличием концентрационных скачков, реактивным характером диффузии, несоблюдением законов Фика. Поэтому в настоящей работе для характеристики реактивной диффузии используется коэффициент К, определяемый уравнением (1) [c.99]

Соотношение (5-7-48) аналогично закону концентрационной диффузии, поэтому капиллярное перемещение жидкости в поликапиллярном теле называют капиллярной диффузией, а коэффициент аакдп—коэффициентом капил-лярмй диффузии жидкости. [c.364]

Первый член суммы в (11-1) учитывает концентрационную диффузию, второй — бародиффузию и третий— термическую диффузию. При gradln/7 = 0 и grad In Т=0 уравнение (11-1) переходит в закон Фика [c.324]

Закон Фика приближенно справедлив для бинарных газовых смесей при разных концентрациях компонентов, а в формах (2-176а) и (2-1766)—для бинарных смесей (растворов) капельных жидкостей и твердых тел. Закон Фика можно также использовать для приближенного расчета переноса массы вследствие концентрационной диффузии в неизотермических условиях [первый член в уравнении (2-175)]. [c.198]

Диффузионная пайка обеспечивает получение наиболее равновесно1( структуры шва, повышает температуру распайки, увеличивает пластичность, коррозионную стойкость и жаропрочность соединений за счет устранения в шве химической неоднородности, возникающей при кристаллизации. Для определения концентрационных полей, законов движения межфазных границ и времени завершения процесса необходимо решить уравнение диффузии для фазы /, так как поток атомов металла Л в фазу 2 отсутствует [c.52]

В соответствии с представлениями о доминирующей роли водорода, внедренного в металл, в качестве количественного показателя воздействия среды применяется концентрация диффузионно-подвижного водорода (ДПВ). В производственной и лабораторной практике нефтегазодобывающих отраслей распространены два основных способа определения наводороживания. При первом в среду одновременно с объектом помещают образец-свидетель, по содержанию водорода в котором после обусловленной экспозиции оценивают наводороженность самого объекта. Во втором — регистрируют поток ДПВ через участок объекта с односторонним наводороживанием и с помощью расчета, принимая во внимание диффузионную проницаемость металла, судят о содержании ДПВ. В обоих случаях точность оценок связана со знанием закономерностей распределения ДПВ в металле и информацией о коэффициенте диффузии ). Имеются сведения, что распределение ДПВ отличается от распределения при концентрационной диффузии по закону Фика [130, 134], а коэффициенты диффузии по разным источникам могут различаться на три порядка [4, 9, 130]. Такое положение сдерживает использование количественных показателей наводороживания в исследовательской практике. [c.45]

Согласно законам Фика для концентрационной диффузии при реализации стационарного процесса наводороживания, когда dHjdt = Q для любого х, количество ДПВ, входящего в элементарный объем, равно количеству выходящего из него ДПВ, если пренебречь скоростью процесса молизации водорода и перехода его в связанное состояние. В случае гомогенного состава пластинь , где коэффициент диффузии D одинаков во всех точках, стационарный поток ЙПВ Ф, через плоскую пластину толщиной t с односторонним НЕВОДОрОЖИВа-нием будет пропорционален градиенту его концентрации [c.46]

Неоднократно предпринимались попытки по вычислению скорости роста подокалины при наличии наружной окалины и без нее. Если парциальное давление кислорода в окружающей газовой среде поддерживать на достаточно низком уровне, то образования наружной окалины можно избежать. Райне, Джонсон и Андерсон [515], Даркен [516], а также Мейеринг и Друйвестейн [514] подсчитывали для подобных случаев скорость проникновения фронта реакции в глубь металла исходя из следующих предположений кислород растворяется на поверхности сплава и диффундирует внутрь со скоростью [517], считающейся независящей от присутствия второго элемента Ме этот элемент диффундирует наружу и образует свой окисел при взаимодействии с кислородом", диффундирующим в обратном направлении, тогда как сам легируемый металл никакого окисла не образует концентрационные градиенты кислорода и легирующего элемента Ме в подокалине изменяются по линейной закономерности выпадающий окисел элемента Ме не препятствует диффузии. Как было установлено, последнее условие соблюдается для медных сплавов только при повышенных температурах (см. выше). Воспользовавшись законами Фика, Райне, Джонсон и Андерсон получили довольно сложное выражение, характеризующее перемещение фронта окисления в глубь металла. Поэтому они ввели дополнительные упрощения, предполагающие пренебрежение сравнительно малыми концентрациями кислорода и легирующего металла Ме у фронта реакции, а также металла Ме на поверхности. При этих предпосылках они получили уравнение скорости роста подокалины, содержащее только скорости диффузии кислорода и металла Ме в чистой меди. Это выражение соответствует параболическому росту подокалины. [c.196]

Различные 4юрмы записи закона концентрационной диффузии для бинарной смеси приведены в табл. 1-19. В общем случае многокомпонентной смеси диффузионный поток концентрационной диффузии [c.39]

ПОЛОС, представляющих собой бинарные смеси каждого из компонентов с газом-носителем, разделенные между собой зонами чистого газа-носи-теля. Первым разделительную колонку покидает газ, имеющий наимень-щие сорбционные способности, в связи с чем он первым десорбируется с поверхности сорбента, последним — газ, наиболее хорошо сорбирующийся в данной неподвижной фазе. Вследствие диффузии, конвекции и замедленного обмена между фазами каждый движущийся компонент образует концентрационный профиль, который может быть описан законом распределения Гаусса. Этот профиль фиксируется детектором в виде функции времени и представляет собой хроматографический пик. [c.273]

В сварных соединениях однородных сталей в процессе охлаждения от высоких температур образовавшаяся при кристаллизации концентрационная неоднородность в распределении того или иного элемента будет уменьшаться в соответствии с законами атомной диффузии. При этом из объемов с повышенной концентрацией элемент будет перемещаться в объемы с низкой концентрацией его. Проведенные для рассмотрен- - л ного выше случая расчеты [c.156]

Распад плазмы, возникшей в малом объеме газа, заключается в диффузионном распространении заряженных частиц по всему пространству, занимаемому газом. В силу различной подвижности электронов и ионов локальная нейтральность плазмы в общем случае нарушается и возникает пространственный заряд, создающий электрическое поле. Записать законы Онзагера для потоков частиц в электронной и ионной подсистемах с учетом сил, обусловленных электрическим и концентрационным полями в условиях частного режима развития плазмы, называемого амбиполярпой диффузией, когда локальная нейтральность плазмы сохраняется в процессе ее движения. [c.83]

Диффузия ионов в ионите лишь в исключительных случаях подчиняется простому закону Фика, так как наряду с концентрационными градиентами в данном случае играют роль электрические силы, влияющие на поток ионов. Тепловые эффекты ионного обмена незначительны (порядка 1 ккал1молъ) [7]. [c.22]

На рис. 11-1 схематично изображен процесс анализа газовой смеси с применением проявительной газоадсорбционной хроматографии. Поток газа-носителя (подвижная фаза) непрерывно, с постоянной скоростью пропускается через разделительную колонку, содержащую неподвижную фазу с большой поверхностью. Проба исследуемой смеси (для простоты считаем, что в пробе содержатся компоненты А, Б я В) в какой-то момент времени через дозирующее устройство вводится в лоток газа-носителя. Различие в физико-хи-мических свойствах отдельных газов, входящих в состав пробы, вызывает различие в скоростях их передвижения через разделительную колонку. Первоначально зоны, занятые компонентами А, Б и В, взаимно перекрываются, затем по мере их продвижения вдоль разделительной колонки процесс завершается разделением компонентов на ряд отдельных полос, представляющих собой бинарные смеси каждого из компонентов с газом-носителем, разделенные между собой зонами чистого газа-носителя. Первым покидает колонку газ, имеющий наименьшие сорбционные способности, в связи с чем он первым десорбируется с поверхности сорбента, последним— газ, наиболее хорошо сорбирующийся в данной неподвижной фазе. Вследствие диффузии, конвекции и замедленного обмена между фазами каждый движущийся компонент образует концентрационный профиль, который в хорошем приближении может быть описан гауссовским законом распределения. Этот профиль фиксируется детектором в виде функции времени и представляет собой хроматографический пик. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...