Disenyo at Pagsusuri sa Inhinyeriya
Pagkakapit ng mga Batas ng Fickifics sa Real-world Mga Problema sa Paglipat ng Marami: Mga Pagkalkula at Disenyo
Table of Contents
Inilalarawan ng mga batas sa Fickifics ang proseso ng diffication, na mahalaga sa maraming inhenyeriya at siyentipikong aplikasyon.Ang mga ito ay tumutulong sa paghula kung paano gumagalaw ang mga sustansiya sa iba't ibang media, tumutulong sa disenyo at pagsusuri ng mga sistemang kinasasangkutan ng maramihang paglilipat.
Mga Fickific sa Unang Batas
Sinasabi ng unang batas na ang pagkalagas ng isang substansiyang madaling kumalat ay katumbas ng konsentrasyon ng tao.
J = -D (dC/dx)
kung saan J ang diffication flux, D] ang diffication cofit, at dC/dx]] ang konsentrasyong surpasiyo. Ang batas na ito ay kumakapit sa patuloy na pag-aasal ng dispriversion kung saan ang konsentrasyon ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon.
Ikalawang Batas ng Fickifics
Inilalarawan naman ng ikalawang batas kung paano nagbabago ang konsentrasyon sa loob ng isang espiritista at kung paano ito isinulat bilang:
⁇ C/ ⁇ t = D ⁇ 2C/ ⁇ x2]
Ang bahagyang pagkakaibang ekwasyon na ito ay nagpapahintulot sa kalkulasyon ng mga profile ng konsentrasyon sa iba't ibang panahon, na binibigyan ng mga kondisyong pang-una at pang-hangganan.
Pagkakapit sa Disenyo
Ginagamit ng mga inhinyero ang mga batas sa Fickifics upang gawing kapaki - pakinabang ang mga prosesong gaya ng paghihiwalay ng lamad, paghahatid ng droga, at kemikal na mga reaktor.
Halimbawa, sa pagdidisenyo ng isang sistema ng lamad, ang flux ay maaaring kalkulahin upang matiyak ang sapat na bilis ng paglilipat samantalang binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya.
Pagkalkula sa Sample
Halimbawa ang isang konsentrasyong pag-ikot ng 10 mol/m3 sa isang 0.01 m membrane na may diffunsion cofit na 1×10−29 m2/s. Ang flux ay kinakalkula bilang:
J = -D (dC/dx) = - (1×10−29) × (10 / 0.01) = -1×10−36 mol/m2·s
Ipinakikita nito ang bilis ng pagkalat ng sustansiya sa lamad sa ilalim ng ibinigay na mga kalagayan.