QUIMICA
Páginas: 3 (740 palabras)
Publicado: 8 de octubre de 2014
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4.5
4. Soluciones sólidas y difusión
Primera Ley de Fick y Segunda Ley de Fick
Difusión en el estado estacional
Desde un punto de vista macroscópico, la difusión es un procesoque depende
del tiempo: la cantidad de un elemento transportado dentro de otro es una función
del tiempo. Muchas beses es necesario conocer a que velocidad ocurre la difusión, o
la velocidad de latransferencia de masas. Normalmente esta velocidad se expresa
como un flujo de difusión (J), definido como la masa (o numero de átomos) M
que difunden perpendicularmente a través de la unidad de áreade un solido por
unidad de tiempo. La expresión matemática se puede representar por:
J=
M
At
(4.1)
Donde A es el área a través de la cual ocurre la difusión y t es el tiempo que dura
ladifusión. La forma diferencial de esta expresión es la siguiente:
J=
1 dM
A dt
(4.2)
El flujo de difusión (J) se expresa en kilogramos o átomos por metro cuadrado
por segundo (kg/m2 · s).La condición para que exista estado estacional es que el flujo de difusión no
cambie con el tiempo. Un ejemplo clásico de la difusión en estado estacionario es
la difusión de átomos de un gas através de una lamina metálica cuyas concentraciones (o presiones) de las sustancias que difunden se mantienen constantes a
ambos lados de la lamina.
En los problemas de difusión suele ser masconveniente expresar la concentración en función de la mas de las substancias que difunden por unidad de volumen
del solido (kg/m2 o g/cm3 ).
La expresión matemática de la difusión en estado estacionarioen una dirección
(x) es relativamente sencillo. El flujo es proporcional al gradiente de concentración:
J = −D
dC
dx
(4.3)
La constante de proporcionalidad D se denomina coeficiente dedifusión y se expresa en metros cuadrados por segundo. El término dC es el gradiente de concendx
tración. El signo negativo de esta expresión indica que la dirección de difusión
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IMAT -...
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4. Soluciones sólidas y difusión
Primera Ley de Fick y Segunda Ley de Fick
Difusión en el estado estacional
Desde un punto de vista macroscópico, la difusión es un procesoque depende
del tiempo: la cantidad de un elemento transportado dentro de otro es una función
del tiempo. Muchas beses es necesario conocer a que velocidad ocurre la difusión, o
la velocidad de latransferencia de masas. Normalmente esta velocidad se expresa
como un flujo de difusión (J), definido como la masa (o numero de átomos) M
que difunden perpendicularmente a través de la unidad de áreade un solido por
unidad de tiempo. La expresión matemática se puede representar por:
J=
M
At
(4.1)
Donde A es el área a través de la cual ocurre la difusión y t es el tiempo que dura
ladifusión. La forma diferencial de esta expresión es la siguiente:
J=
1 dM
A dt
(4.2)
El flujo de difusión (J) se expresa en kilogramos o átomos por metro cuadrado
por segundo (kg/m2 · s).La condición para que exista estado estacional es que el flujo de difusión no
cambie con el tiempo. Un ejemplo clásico de la difusión en estado estacionario es
la difusión de átomos de un gas através de una lamina metálica cuyas concentraciones (o presiones) de las sustancias que difunden se mantienen constantes a
ambos lados de la lamina.
En los problemas de difusión suele ser masconveniente expresar la concentración en función de la mas de las substancias que difunden por unidad de volumen
del solido (kg/m2 o g/cm3 ).
La expresión matemática de la difusión en estado estacionarioen una dirección
(x) es relativamente sencillo. El flujo es proporcional al gradiente de concentración:
J = −D
dC
dx
(4.3)
La constante de proporcionalidad D se denomina coeficiente dedifusión y se expresa en metros cuadrados por segundo. El término dC es el gradiente de concendx
tración. El signo negativo de esta expresión indica que la dirección de difusión
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