Page 136 - 4399

самовільного взаємного проникнення молекул двох тіл,
газоподібних, рідких або твердих. У хімічно-чистих
речовинах, зокрема газах, дифузія виникає внаслідок різної
концентрації молекул у різних частинах об’єму. При дифузії
через деяку площадку S переноситься тим більша маса газу
 M , чим більші розміри площадки  , чим більший
S
проміжок часу t і чим швидше змінюється густина речовини
 , що дифундує. Математично ця залежність має вигляд:

M   D( grad )  S t (10.22)
і носить назву – закон Фіка.
Величина D називається коефіцієнтом дифузії. Знак
мінус означає, що маса переноситься в бік зменшення
густини.
Розглянемо цей процес у газах з точки зору
молекулярно-кінетичної теорії.
Нехай концентрація молекул газу зростає вздовж осі x ,
лінійно зліва на право. Виділимо, справа і зліва від площадки
 S на віддалі від неї рівній середній довжині вільного пробігу
  , кубічні об’єми 1 і 2 (рис.10.5). Тоді можна вважати, що
молекули, які вилітають з цих об’ємів у напрямі площадки
 S , перетнуть її без зіткнень з іншими молекулами. Нехай,
2
площа площадки S , рівна площі грані куба S  l , де l −
довжина ребра куба. Внаслідок того, що рух молекул
1
хаотичний, можна вважати, що молекул рухається вздовж
3
кожної з координат осей, з них половина в додатному і
половина у від’ємному напрямі осі. Таким чином, у напрямі
1
до площадки S буде рухатись всіх молекул, що містяться
6
в кожному з кубиків. Отже, через площадку S пройде справа

135