Ley de Fick

La ley de Fick describe la difusión y se puede usar para encontrar el coeficiente de difusión D. Hay dos leyes de Fick, que fueron obtenidas por el físico alemán Adolf Fick en 1855.

Primera ley de Fick

En un sistema unidimensional con un gradiente de concentración de una sustancia en la dirección, el flujo de difusión está determinado por la primera ley de Fick:

j = − D d C d X {\displaystyle J=-D{\frac {dC}{dx}}}

donde  es el coeficiente de difusión (el signo “-” indica la dirección del flujo desde las concentraciones más altas hacia las más bajas).

En el caso general, si el gradiente de concentración se dirige en el espacio de tres dimensiones, entonces se debe usar una fórmula más general:

j = − D ∇ C . {\displaystyle \mathbf {J} =-D\nabla C\,.}

Segunda ley de Fick

En un sistema unidimensional con un gradiente de concentración de sustancia dC / dx en la dirección x, la tasa de cambio en la concentración de sustancia en un punto dado se debe a la difusión y está determinada por la segunda ley de Fick:

d C d t = D d 2 C d X 2 {\displaystyle {\frac {dC}{dt}}=D{\frac {d^{2}C}{dx^{2))))

donde t es el tiempo. Esta expresión es similar a la ecuación de transferencia de calor .

Literatura