Ficks lag

Ficks lag beskriver diffusion och kan användas för att hitta diffusionskoefficienten D. Det finns två Ficks lagar, som erhölls av den tyske fysikern Adolf Fick 1855.

Ficks första lag

I ett endimensionellt system med en koncentrationsgradient av ett ämne i riktningen bestäms diffusionsflödet av Ficks första lag:

J = − D d C d x {\displaystyle J=-D{\frac {dC}{dx}}}

var  är diffusionskoefficienten (tecknet "-" indikerar flödesriktningen från högre koncentrationer till lägre).

I det allmänna fallet, om koncentrationsgradienten är riktad mot tre dimensioner, bör en mer allmän formel användas:

J = − D ∇ C . {\displaystyle \mathbf {J} =-D\nabla C\,.}

Ficks andra lag

I ett endimensionellt system med en ämneskoncentrationsgradient dC/dx i x-riktningen beror förändringshastigheten i ämneskoncentrationen vid en given punkt på diffusion och bestäms av Ficks andra lag:

d C d t = D d 2 C d x 2 {\displaystyle {\frac {dC}{dt}}=D{\frac {d^{2}C}{dx^{2))))

där t är tid. Detta uttryck liknar värmeöverföringsekvationen .

Litteratur