Закон Фика

Закон Фика описывает диффузию и может быть использован для нахождения коэффициента диффузии D. Существует два закона Фика, которые были получены немецким физиком Адольфом Фиком в 1855 году.

Первый закон Фика

В одномерной системе с градиентом концентрации вещества [math]\displaystyle{ dC / dx }[/math] в направлении [math]\displaystyle{ X }[/math] диффузионный поток [math]\displaystyle{ J }[/math] определяется первым законом Фика:

[math]\displaystyle{ J=- D\frac{dC}{dx} }[/math]

где [math]\displaystyle{ D }[/math] — коэффициент диффузии (знак «-» указывает направление потока от больших концентраций к меньшим).

В общем случае, если градиент концентрации направлен в пространстве трёх измерений, то надо использовать более общую формулу:

[math]\displaystyle{ \mathbf{J}=- D\nabla C \,. }[/math]

Второй закон Фика

В одномерной системе с градиентом концентраций вещества dC / dx в направлении х, скорость изменения концентрации вещества в данной точке, обусловлена диффузией, и определяется вторым законом Фика:

[math]\displaystyle{ \frac{dC}{dt} = D \frac{d^2 C}{dx^2} }[/math]

где t — время. Это выражение аналогично уравнению для переноса тепла.

Литература

• Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. П. Загальний курс фізики. — Київ : Техніка, 2006. — Т. 2.
• Малая горная энциклопедия. В 3 т. = Мала гірнича енциклопедія / (На укр. яз.). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
• Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.