101935

Bo tak naprawdę strumień masy w równaniu Ficka jest gęstością strumienia masy policzoną na powierzchnię przez którą dyfuzja, tę powierzclinię się pomija.

Pełna analogia przenoszenia pędu, ciepła i masy.

Rozwiązanie rów nania Ficka dla jednego składnika A :

Przyjmujemy że nasza dyfuzja (ruch masy) odbywa się na przestrzeni ó (po raz kolejny analogia do przewodzenia ciepła). To jest nasz jakiś ośrodek. Ruch masy może zachodzić w fazie gazowej, ciekłej i stałej. To nie jest prawda że przez fazę stałą dyfuzji nie ma. Jest bardzo wolna, ale jest. Tu jest ta różnica bo przy przewodzeniu mieliśmy przez fazę stałą. Tutaj dyfuzja na małych odległościach może zachodzić w fazie ciekłej i gazowej. Oczywiście ten sam warunek jest przy przewodzeniu w fazie gazowej.

Fazy muszą być nieruchome- warunek dyfuzji, oczywiście ten warunek jest bardzo trudny do spełnienia dla gazów, czy cieczy. Dyfuzja jest bardzo rzadko stosowana, bo jest to proces bardzo powolny i rzadko się ją opisuje.

Da- dyfuzja przez składniki inertne, które nie dyfundują, czyli tylko jeden składnik aktywny A dyfunduje

Dab- dyfundują dwa składniki w przeciwnych kierunkach przy czym B zgodnie z gradientem stężeli ale dla nas to rozważanie nie jest istotne.

Współczynnik Dab znajdziemy w tabelach dla różnych mieszanin, najczęściej gazowych.

Rów nanie rozwiązuje się analogicznie do równania Fouriera:

w_A x dX = - Dab X dc_A

w_AJdx= - Dab / dc_A w_A x 6= - Dab x (c_a2- c_Ał) wciągamy minus pod nawias i znika on w_A x 6= Dab x ( c_Ai - c_A2) od większego stężenia mniejsze

W ,.\ = (D,\b / 8) x (CAI - Ca2) k= Dab / 6 [m/s] współczynnik wnikania masy w danej fazie- jest to stosunek kinematycznego

współczynnika dyfuzji Dab do odległości przez którą następuje dyfuzja

Dotyczy to rów nanie dyfuzji ruchu masy w^r jednej fazie, fazie albo gazow ej, albo ciekłej.

Przez analogie do mchu ciepła wnikanie jest w jednej fazie. ZAWSZE

Konwekcja:

W praktyce inżynierskiej z reguły jest tak, że nas nie interesuje ruch masyw 1 fazie Na ćwiczeniach liczyliśmy czas wymieszania, to też w pewnym sensie dany składnik jest mieszany, rozpuszczony, jego stężenie się wyrównuje.

Są też procesy ruchu masy- nieistotne, bo te procesy są szybkie. Jeżeli wzmocnimy jeszcze mieszanie to w danej fazie ten ruch masy może być bardzo zintensyfikowany w pojedynczej fazie i tak naprawdę w dobrze wymieszanej fazie gazowej czy ciekłej ruch masy nie ma żadnego praktycznego znaczenia bo to stężenie się wyrównuje błyskawicznie, jeżeli ona jest dobrze wymieszana, jeżeli warunki hydrodynamiczne na to pozwalają. W dobrze wymieszanej fazie ruch masy jest bardzo dobry, więc tu nie ma znaczenia dyfuzja (ma wpływ tylko w fazie stałej).

Całym problemem inżynierii chemicznej nie jest bardzie wnikanie masy w 1 fazie. Jeśli faza jest nieruchoma to rzeczywiście w tym momencie proces dyfuzyjny na poziomie molekularnym tak jak przewodzenie ciepła będzie miał znaczenie, ale rzadko mamy nieruchomą fazę typu gaz albo ciecz. To może działać w ciałach stałych one są nieruchome.