Основные законы массопередачи. 1. Молекулярная диффузия
1. Молекулярная диффузия. Закон Фика. Молекулярная диффузия – перенос вещества за счет движения молекул в паровой, газовой и жидкой среде. Процесс происходит при наличии разности концентраций распределяемого вещества в разных точках объема. Закон Фика аналогичен закону Фурье для теплопроводности.
где F – поверхность равных концентраций, т.е. перенос вещества происходит по нормали к этой поверхности; D – коэффициент молекулярной диффузии, который зависит от температуры, давления, молекулярной массы, природы вещества, вязкости, агрегатного состояния среды (в газах и парах коэффициент намного выше, чем в жидкости) Если в справочниках отсутствует значение коэффициента молекулярной диффузии, то его можно рассчитать по эмпирическим уравнениям. 2. Дифференциальное уравнение конвективной диффузии. Конвективная диффузия – это перенос вещества в движущейся среде, т.е. среда перемещается со скоростью W и одновременно с движением объемов среды происходит перенос вещества за счет движения молекул. По аналогии с уравнением Фурье-Киргофа уравнение конвективной диффузии примет вид: субстанциональная (полная) производная концентрации по времени
|
,
- градиент концентраций (рост);
.
, 
,
.
