Диффузия вещества

Толщина каждого слоя зависит от разности химических потенциалов на его межфазовых границах, диффузионной проводимости и времени окисления металла, но относительная толщина когерентных (находящихся в связи) слоев, диффузия вещества через которые происходит вследствие ионной диффузии, не зависит от времени, т. е. hi Л2 /13 и т. д. = [c.69]

В дальнейшем было показано, что коэффициент k пропорционален коэффициенту диффузии вещества в жидкости йд, так что уравнение (403) для [c.205]

Совокупность обоих этих процессов называют конвективной диффузией вещества в жидкости. [c.208]

Конечное состояние показанной на рис. 5 системы должно, следовательно, зависеть от того, зафиксировано положение поршня или нет, т. е. являются параметрами Т, V или Р, V. Надо, конечно, иметь в виду, что этот вывод получен для приближенной модели. В реальной системе, строго говоря, нельзя поддерживать постоянными термодинамические параметры. При испарении или конденсации вещества, например, чтобы обе фазы в соответствии с принятой моделью оставались однородными, требуется бесконечно большая скорость диффузии вещества, иначе поведение системы зависит от локальной плотности пара над поверхностью жидкости. Даже в термодинамически однородной системе имеют место флюктуации параметров. Подобные трудно учитываемые детали внутреннего строения системы могут влиять на ее состояние, в особенности если это состояние находится вблизи границы области устойчивого равновесия. На последнем замечании следует остановиться особо. [c.119]

Трение друг о друга двух соприкасающихся твердых тел представляет собой сложное физическое явление, сопровождаемое нагревом трущихся тел, их электризацией, разрушением поверхностей, диффузией вещества и т. д. Явление трения можно себе представить как вдавливание, сопровождающееся сцеплением, бугорков шероховатости (иногда волнистости) поверхности одного нз тел в промежутки между бугорками другого, вызывающее при взаимном движении тел деформацию, а иногда и разрушение этих бугорков. Интенсивность такого рода взаимодействия трущихся поверхностей зависит от многих обстоятельств, среди которых наибольшее значение имеют интенсивность сдавливания тел, характеризуемая нормальной составляющей реакции взаимодействия между телами, скорость их относительного перемещения, степень обработки поверхностей, наличие смазки. [c.74]

Диффузия является необратимым процессом прирост энтропии системы в результате диффузии может быть найден из следующих соображений. Пусть два различных вещества, имеющих одинаковую температуру, отделены друг от друга непроницаемой перегородкой. Если убрать эту перегородку, начнется диффузия веществ друг в друга, в результате которой в область, занятую вторым веществом, за время dx перейдет-масса dG первого вещества, а в область, занятую первым веществом, — масса dG второго вещества. Если макроскопическое движение отсутствует , то масса вещества в обеих областях не должна изменяться, т. е. dG = —dG . Предположим, далее, что процесс диффузии не сопровождается совершением работы и подводом или отводом теплоты. Тогда изменение энтропии первого вещества [c.343]

Таблица 17.17. Коэффициент диффузии веществ в расплавленных солях [7J

Таблица 17.18. Коэффициент диффузии веществ в бензоле, 10 см /с (Г = 288 К, молярная концентрация раствора 1 %) [5]

Во-вторых, частицы вещества, растворенного в движущейся жидкости или газе, увлекаются и переносятся макрочастицами, размеры которых значительно больше размеров молекул. Такая диффузия называется конвективной диффузией вещества. Процесс диффузии в турбулентных потоках и частично в ламинарных полностью подчиняется механизму конвективной диффузии вещества. [c.81]

Приведенные формулы для диффузии вещества верны в случае, если в рассматриваемых средах имеют место лишь разности концентрации при постоянных или очень мало меняющихся температурах и давлениях. Если кроме разностей концентрации в среде существуют градиенты температур Т и давлений р, то перенос вещества определяется следующей формулой [c.82]

Можно назвать и многие другие виды диффузии веществ, возникающей в жидкостях и газах под влиянием внешних сил. [c.82]

Числа подобия для диффузионных процессов можно легко получить из уравнения диффузии вещества. Для одномерного движения уравнение молекулярной диффузии будет иметь вид [c.235]

Из сказанного следует, что механизм окисления металла во многом зависит от условий диффузии компонентов в оксидной пленке. Твердофазная диффузия веществ в твердом теле (в том числе и в оксидных пленках) определена наличием в ньм несовершенств и дефектов. Несовершенства в твердом теле разделяются на две следующие категории точечные дефекты или дефекты решетки, линейные и поверхностные дефекты. К точечным дефектам относятся вакансии, внедренные атомы и атомы, занимающие не свои узлы. Линейные и поверхностные дефекты включают дислокации, границы зерен,. а также внутренние и наружные поверхности. [c.48]

Рис. 2.1. Схемы твердофазной диффузии вещества

Di — коэффициент диффузии вещества X,-, см с-> е——символ электрона Е — напряженность электрического поля, В см [c.19]

Многие процессы технологии упрочнения поверхности металлов — цементация, азотирование, хромирование, борирование, цианирование и др. — являются диффузионными процессами. Закономерности некоторых из этих процессов могут быть исследованы, если проследить за диффузией вещества, содержащего соответствующий радиоактивный изотоп. [c.5]

При высокой температуре материалы почти всегда достаточно вязкие и не подвержены хрупкому разрушению. В этих случаях при конструировании должен учитываться рост трещин, возникших в результате ползучести, поэтому необходимо знать действующий механизм ползучести. При ползучести в пластической области, когда величина п численно больше 3, дефекты быстро округляются, поэтому влиянием концентрации напряжений можно пренебречь и время службы изделия может быть предсказано расчетом напряжений в оставшемся сечении. Когда ползучесть реализуется за счет диффузии вещества по границам зерен, и величина п численно равна 1, дефект растет в зависимости от интенсивности напряжения согласно закону [И] [c.45]

В соответствии с этими взглядами при одинаковых условиях работы котла наибольший кристаллизационный напор имеет место при такой температуре, которой отвечает минимум растворимости данного вещества. Например, для солей жесткости в паре 300 ата этот минимум соответствует температуре 450—500° С. При этом энтальпия пара на 150—200 ккал/кг превышает энтальпию пара а точке фазового перехода [Л. 2-7]. Скорость подвода вещества к поверхности в свою очередь зависит от степени перемешивания потока и от диффузии вещества к поверхности. [c.69]

Согласно (19), энтропия может изменяться двумя путями 1) изменение энтропии за счет внешнего притока тепла и вещества, что выражается первым членом правой части уравнения, который содержит тепловой и диффузионный потоки, описываемые уравнением (20) 2) изменение энтропии за счет внутреннего прироста ст. Этот прирост энтропии, который определен вторым членом в правой части уравнения (19), является положительным (или нулевым). Согласно второму закону термодинамики, он (прирост) является мерой необратимости процессов, имеющих место внутри системы. (В частности, он не наблюдается при термодинамическом равновесии). Как видно из выражения (21), прирост энтропии складывается из пяти компонент, из которых первая возникает от теплообмена, вторая — от диффузии вещества и три других —от вязкого потока. Каждый член является произведением потока (потока тепла, диффузионного потока J., компонентов тензора давления вязкости) и так называемой термодинамической силы" (градиент температуры, градиент химического потенциала, градиент скорости). Здесь можно положить, что первые два потока и термодинамические силы являются векторами (полярными), третий член содержит скаляры, четвертый—симметричные тензоры с нулевым следом и пятый-—аксиальные векторы. Далее увидим, что (см. 6) последние три члена из (21) связаны с объемной вязкостью,, вязкостью сдвига и вязкостью вращения соответственно. [c.9]

Поскольку коэффициенты обмена, управляющие диффузией вещества и тепла (соответственно коэффициент диффузии умножен на плотность смеси и теплопроводность смеси, деленную на удельную теплоемкость смеси при постоянном давлении), имеют. обычно различную величину, то проводимости, присущие Bf и Вл, не будут одинаковы. Поэтому различают две проводимости для газовой фазы gi,f и gi, h. [c.29]

Кинетика роста кристаллов при высоких температурах обычно лимитируется скоростью диффузии вещества, так как скорость кристаллохимической стадии в этом случае значительно больше. Однако синхронность в образовании колец накипи и парового пузыря [9, 10] свидетельствует о том, что кристаллизация по периметру контактного пятна предопределяется кристаллохимической стадией. Такой характер процесса при большом количестве зародышей (огромное количество кристалликов в кольцах накипи [10]) объясняется образованием отложений возле центров парообразований за счет уплотнения ионов ДЭС [5]. В случае несмачиваемой поверхности накипеобразование затруднено. Преобладающая часть ионов ДЭС и кристаллической фазы адсорбируется паровым пузырем и уносится в объем раствора [11], что хорошо иллюстрирует рис. 2, б. [c.58]

Ссылка на коэффициент диффузии может напомнить читателю, что для отыскания скорости массопереноса обычно требуется знание коэффициента диффузии вещества, концентрация которого входит в выражение движущей силы. Теперь два таких вещества появляются в уравнении (5-44). Приведет ли это к неопределенности в ответе Число Шмидта для хлора в воде при 293° К по табл. 4-2 равно 824. Для хлорного железа оно в таблице не приводится. Его можно определить интерполированием между крестиками в кружках на рис. 4-5. Проведение этой процедуры показывает, что число Шмидта для хлорного железа имеет приблизительно такую же величину, как и для хлора в воде. Значит, в данном случае никакой неопределенности не возникает. [c.179]

Di — коэффициент диффузии вещества в растворе. [c.322]

Граничные условия для уравнения (59,16) в разных случаях различны. На границе с поверхностью тела, не растворимого в жидкости, должна обращаться в нуль нормальная к поверхности компонента диффузионного потока i = —pDV другими словами, должно быть <3 /dn = 0. Если же речь идет о диффузии от тела, растворяющегося в жидкости, то вблизи его поверхности быстро устанавливается равновесие, при котором концентрация в примыкающей к поверхности тела жидкости равна концентрации насыщенного раствора Со диффузия вещества из этого слоя происходит медленнее, чем процесс растворения. Поэтому граничиое условие на такой поверхности гласит с = q. Наконец, если твердая поверхность поглощает попадающее на нее диффундирующее вещество, то граничным условием является равенство с = 0 (с таким случаем приходится, например, иметь дело при изучении химических реакций, происходящих на поверхности твердого тела). [c.327]

Эффект Дюфура, или диффузионный термоэффект, представляет собой процесс, обратный термодиффузии. При взаимной диффузии веществ, находившихся при постоянной и одинаковой температуре, в системе возникает градиент температуры. Можно показать, что эффект Дюфура представляет собой локальное проявление теплоты смешения. Последнюю, таким образом, можно рассматривать как усредненный по времени и концентрации диффузионный термоэффект. [c.201]

При рассмотрении диффузии вещества внутрь и по порам сферической частицы пренебрегаем стефановским членом в уравнении диффузии. Однако в уравнение введем эффективный коэффициент диффузии >1. Уравнение диффузии принимает вид [c.83]

Изломы образцов, испытанных при 1477 К иод углами 90 и 45°, показаны на рис. 15. При обеих ориентациях разрушение происходит по поверхности раздела, и, следовательно, прочность при внеосном нагружении определяется прочностью поверхности раздела. С ростом прочности поверхности раздела прочность композита должна увеличиваться, и разрушение должно происходить не по поверхности раздела, а по матрице или по проволоке. Одним из возможных способов упрочнения поверхности раздела в композите ниобий—вольфрам является термическая обработка, усиливающая взаимную диффузию веществ проволоки и матрицы. С этой целью ряд образцов перед испытанием на растяжение при 1477 К подвергали предварительному отжигу при той же темпе ратуре. Влияние предварительного отжига на прочность [c.204]

Известно, что защитное действие футеровок определяется не только их химической стойкостью и величиной адгезии полимера к металлу (в случае пленочного покрытия), но также и скоростью диффузии вещества через слой полимера. Чем меньше скорость диффузии, тем дольше защитное действие полилмерного покрытия. [c.172]

Состояние равновесия над насыщенными и ненасыщенными растворами возникает тогда, когда не происходит диффузии веществ, т. е. в такие гигростаты должны загружаться только малогигроскопичные образцы. [c.489]

Такие две реакции пазьшаютсп сопряженными реакциями. Термодинамическое сопряжение реакций позволяет одной из реакций идти в сторону, обратную той, в которую она должна идти на основании своего собственного сродства. Подобное взаимодействие необратимых процессов более подробно будет рассмотрено в следующей главе . Так, например, при термодиффузии диффузия вещества навстречу градиенту концентрации сопровождается отрицательным приращением энтропии, но этот эффект компенсируется положительным приростом энтропии, обусловленным потоком тепла. [c.43]

Для простоты будем полагать, что диффузия вещества отсутствует. Заметим также, что членом уравнения энергии, содержащим градиент давления dPIdx, при течении газа с умеренной скоростью обычно можно пренебречь. Тогда уравнение (4-25) принимает следующую форму [c.58]

Термодинамические силы Х и Хт являются тензорами первого ранга (векторами) поэтому между ними возможно сочетание. Это сочетание дают налагающие явления переноса эффект Соре при молекулярном переносе тепла я эффект Дюфо при диффузии вещества. Одна1КО сочетания теплопроводности или диффузии с химическими и фазовыми превращениями быть не может, так как разница в рангах между силами А и и Ai или между Х . и Ai равна единице (нечетное число). Так же не может быть сочетания между молекулярными переносами тепла и количества движения или между диффузией и внутренним трением, так как термодинамические силы молекулярного переноса тепла и массы являются тензорами первого ра нга, а термодинамические силы молекулярного переноса количества движения — тензоры второго ранга (разница в рангах тензоров выражается нечетным числом). Однако в некоторых частных случаях внутреннее трение можно рассматривать как молекулярный перенос кинетической энергии движения потока жидкости, который происходит под действ ием термодинам1ической силы — кинетической энергии движения (градиент от скаляра). В этом случае возможно сочетание между молекулярными переносами тепла, массы вещества И энергии движения жидкости, так как все они описываются действием термодинамических сил, которые являются тензорами одинакового ранга (векторами). На основании принципа Кюри возможно сочетание между молекулярным переносом количества движения (объ-емиая вязкость) и процессами химических и фазовых превращений, так как в первом случае силы Л,- являются тензором нулевого ранга, а во втором случае — тензором второго ранга. Следовательно, разница в рангах тензоров равна двум (четное число), и поэтому сочетание между ними возможно. [c.13]

Поглощаемая осмотически жидкость по своим свойствам не отличается от обычной жидкости. Причиной того, что осмотически связанная влага не растворяет легкораство римые вещества, является невозможности диффузии вещества внутрь замкнутой клетки, в которой она находится. [c.16]

Существование конвективных оболочек приводит к генерации потока, механич. энергии, диссипация к-рой ведёт к образова[Шю горячих ( 10 —10" 1 ) корой (см, Звёздные атмосферы). С этим же связаны разл. нестационарные явлепия, наблюдаемые у красных карликовых звёзд, звёзд типа Т Тельца и др. В К. з. в условиях турбулентной конвекции резко усиливаются процессы переноса энергии, импульса а диффузия вещества. Это приводит к практически однородному хим. составу конвективных ядер, быстро.чу установлению твердотельного вращения, установлению синхронного вращения звё зд в двойных системах (последнее — особенно быстро при наличии мощных конвективных оболочек). Увеличение омич, диссипации в К. з. нарушает ус.Човпе сохранения магн. потока и создаёт условия (в сочетании с вращением звезды) для генерации магн. поля механизмом гидромагнитного дияа.т. [c.433]

Изложенные выше соображения позволяют сформулировать замкнутую систему уравнений. Однако для проведения расчетов необходимо знать такие параметры, как частота парообразования, времена t — 4, отрывной диаметр и др., которые для этих услогий практически неизвестны. С целью доведения расчетов до численных результатов упростим задачу следующим образом. Основным периодом, определяющим концентрирование примесей, является время развития пузыря t . Кроме того, пренебрежем молекулярной диффузией вещества в жидкой пленке. Эти допущения могут дать завышенные значения степени концентрирования. Частичной компенсацией этих допущений является предположение о малости гидраглического сопротивления в жидкостных капиллярах. [c.261]

Массоперенос относится к одной из тех наук, которые непосредственно исходят из взаимодействия законов сохранения и переноса. Рассматриваемый здесь закон сохранения вещества основан на справедливом для большинства практических задач представлении о неуничтожимо-сти химического атома. Важную роль играет также первый закон термодинамики, выражающий сохранение энергии. Для процессов переноса принимается в качестве основного закон диффузии Фика, связывающий скорость диффузии вещества с локальным градиентом его концентрации. Видное место принадлежит также закону теплопроводности Фурье. Оба эти закона переноса связаны некоторым образом со вторым законом термодинамики. [c.27]

Di — коэффициент диффузии /-вещества в растворителе, также принимаемый постоянным, M j eK. [c.163]

Было установлено, что лимитирующим звеном для процесса дегазации является диффузия вещества в поверхностном слое или десорбция. Коэффициенты диффузии азота и водорода приведены в табл. 21. На скорость удаления азота большое влияние оказывает содержание кислорода и серы, а также перемешивание металла. В связи с этим продувка жидкого металла газами типа пропана, способствующая снижению содержания кислорода и перемешиванию металла, интенсифицирует процесс деазотации. Например, при выплавке в 50-кг ВИП нержавеющей стали 000Х18Н12 с продувкой пропаном константа скорости удаления азота возросла до (2,7— 15) 10- сек против 1,34-10 при простой вы- [c.207]

За пределами пограничного слоя толщиной бо скорость потока всюду одинакова и имеет величину uq. Н расстоянии, меньшем, чем бо, скорость движения жидкости снижается, но остается все же достаточно большой, и перенос вещества осуществляется так же, как и в объеме раствора, главным образом, за счет движения жидкости. И только в непосредственной близости от твердой поверхости находится тонкий слой толщиной б, в котором преобладающая доля вещества переносится молекулярной диффузией. Таким образом, основное сопротивление переносу растворенного вещества оказывает не весь пограничный слой, а только его небольшая часть толщиной б, так называемый диффузионный слой. В этом слое происходит основное изменение концентрации диффундирующего вещества. Толщина его тем меньше, чем больше скорость движения жидкости относительно твердого тела и чем меньше коэффициент диффузии и вязкость раствора. В общем случае толщина диффузионного слоя не одинакова в различных точках поверхности, что обусловлено различием в скоростях движения жидкости в различных точках. Так как величина б зависит от коэффициента диффузии вещества, то ири одновременной диффузии нескольких веществ для каждого из них характерна своя толщина диффузионного слоя. С практической точки зрения наиболее важной является зависимость б от интенсивности перемешивания (скорости движения жидкости относительно твердого тела). [c.76]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...