Fick의 확산 제 1법칙, 열전달식, 전기전도식 확산계수 음수, 단위

 

 

확산(diffusion) - 확산은 농도구배의 기울기에 의해서 일어난다.

concentration gradient

 

 

유동, 대류(convection) - 유동, 대류는 용매의 흐름이다.

solvent flow

 

 

 

 

 

Fick의 확산 제 1법칙 - 시간에 독립적

 

 

시간이 지남에 따라도 농도의 구배는 일정하다.

농도의 구배는 구동력이라고 생각해도된다.

 

 

​

dC는 농도로 처음농도 - 나중농도

 

J는 농도가 높은쪽에서 낮은 쪽으로 흐르는 물질의 양

 

D는 확산계수로 확산이 얼마나 되는지 알고 있는 수치

 

 

Fick의 제 1법칙의 목적은 확산계수 D를 구하는데

목적이 있다.

 

 

 

 

 

잠깐 여기서 확산계수 앞에 왜 마이너스가 붙을까?

 

 

바로 농도변화량이 음수이기 때문이다.

확산계수 양수, dx 양수 

 

 

 

왜 농도변화량이 음수일까?

 

 

 

확산되면서 농도가 증가 할 수는 없다.

10이 들어가면 확산을 통해서 

8이나 9가 나올수는 있지만 11이나

12가 나올수는 없다. 

 

 

 

Fick의 확산 제 1법칙 

단위가 제일 중요!

 

J 개/cm^2  * sec  C 개/cm^3

 

 

J mol/cm^2* sec C mol/cm^3

 

 

 

피크의 법칙과 농도의 단위는 같아야한다.

개수면 개수 몰이면 몰

 

 

또한 시간, 분으로 나타냈을 경우 sec으로 나타내는게

보기 편하다

 

 

 

열전달식 

 

 

 

J=-kdt/dx

 

열전달식은 피크의 1법칙과 같지만 면적이 있기 때문에

A를 곱해준다. 

 

단위

 

J의 단위는 j/cm^2  k의 단위 j/cm*sec.k(켈빈)

T의 단위 k(켈빈)

 

 

 

 

 

전기전도식

 

 

i = 전기전도도(시그마)*E(전기장)

=  -시그마 dv/dx

 

 

 

 

V=IR R=비저항*L/A 비저항=1/전기전도도

 

 

 

 

 

J = I/A=1/A*V/R=1/R*V/A

=시그마*V/R