扩散现象的宏观规律

扩散现象的宏观规律
当物质中粒子数密度不均匀时，由于分子的热运动使粒子从数密度高的地方迁移到数密度低的地方的现象称为扩散。

A B A, B：温度相同，压强相同，数密度相同。

一、自扩散与互扩散（self-diffusion and inter-diffusion）
互扩散:发生在混合气体中，由于各成份的气体空间不均匀，各种成份分子均要从高密度区向低密度区迁移的现象。

自扩散:这是一种使发生互扩散的两种气体分子的差异尽
量变小，使它们相互扩散的速率趋于相等的互扩散过程。

CO2(C12 , C14)
二、菲克定律（Fick ’s law ）
1855年法国生理学家菲克（Fick,1829-1901）提出了描述扩散规律的基本公式——菲克定律。

21m s
-⋅d d N n J D z =-d d M t d d z ρD:扩散系数（diffusion coefficient ） 同样，单位时间内气体扩散的总质量 与密度梯度 之间的关系 d d d d M D A t z ρ=-⋅ 粒子流密度：d d d d N n D A t z
=-单位:负号表示粒子向粒子数密度减少的方向扩散。

mn
ρ=
三、气体扩散的微观机理
扩散是在存在同种粒子的粒子数密度空间不均匀性的情况下，由于分子热运动所产生的宏观粒子迁移或质量迁移。

1. 应把扩散与流体由于空间压强不均匀所产生的流体流动区别开来——成团粒子整体定向运动所产生。

2. 以上讨论的都是气体的扩散机理，至于液体与固体，由于微观结构不同，其扩散机理也各不相同。

说明
谢谢大家！。