Диффузия

Пусть в некотором объеме газа имеет место неоднородность в отношении плотности. Происходит перемешивание частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твердых тел; диффузия сводится к обмену масс частиц этих тел, возникает и продолжается до тех пор, пока существует градиент плотности.

Явление диффузии для химически однородного газа подчиняется закону Фика:

«Масса газа ΔM, переносимая благодаря диффузии через площадку S, перпендикулярную к направлению ОХ, в котором убывает плотность, пропорциональна размеру этой площадки, промежутку времени Δt переноса и градиенту плотности Δρ/Δx»

Знак минус показывает, что перенос массы происходит в направлении убывания плотности.

Процесс диффузии жидкостей и в твердых телах описывается также законом Фика. Диффузия в твердых телах протекает медленнее, чем в жидкостях. Коэффициент диффузии у жидкости имеет порядок 10^-10 – 10^-9 м²/сек

Процесс диффузии в твердых телах ускоряется при повышении температуры.

Явление диффузии играет важную роль в природе и технике (питание растений, человека и животных, цементация изделий и т.д.). Диффузия является основным механизмом, обеспечивающим газообмен между почвенным и атмосферным воздухом.

Особый интерес представляет явление диффузии растворителей через полупроницаемые перегородки, называемое осмосом.

Дата добавления: 2014-01-04