浓度梯度

✍ dations ◷ 2025-04-26 12:32:46 #浓度梯度
分子扩散(英语:molecular diffusion),通常简称扩散,是任何粒子(气体或液体)于绝对零度以上之环境下的热力学运动。本行为的速率是温度、流体黏度以及粒子大小(质量)的函数。扩散解释高浓度与低浓度之间存在分子净通量的原因。一旦浓度相等,分子虽持续运动,但由于浓度梯度已不复存在,分子遂停止扩散,改由自扩散主导分子的随机运动。扩散的结局是材料逐渐混合,使分子分布达成均匀。由于分子依然持续运动,但平衡也已经建立,因此分子扩散的最终状态被称为“动态平衡”。在具有均匀温度的相态中,因不受外部合力影响,扩散过程最终将达到完全混合。今考虑两个等温且有能力交换粒子的系统,S1与S2。如果系统势能有发生交换;例如μ1>μ2(μ为化学势),则系统S1至系统S2将有能量流产生,因为自然倾向降低能量并使熵值极大化。分子扩散一般都以菲克定律作为其数学描述。扩散是许多物理、化学及生物学科重要的基础。一些应用扩散的例子如下:扩散是输送现象的一部分,是一种较缓慢的质传方式。于细胞生物学中,扩散是细胞间传送必要物质(如氨基酸)的主要方式。溶剂(如水)在半透膜上的扩散行为则被称为渗透。物质于静止流体或跨越稳流流体之流线的输送方式为分子扩散。两相邻容器以隔墙隔开,并各自装有两假想之气体A与B,于容器中随意运动着。倘若隔墙被移除,部分气体A将移往原来被气体B占据的区域。相反地,B分子也将移往原来被纯A分子占据的区域。最终,两种分子达成完全混合。在此之前,A、B之浓度皆随着扩散轴向(X)逐渐变化,可以数学表示为-dCA/dx,其中CA是A的浓度。数学式前方的负号代表A浓度随着距离x的增加而减少。同样地,B浓度的变化则为-dCB/dx。分子A的扩散速率NA与浓度梯度和分子A于x方向上的平均速率相关,而这个关系得以菲克定律描述:

相关

  • 肾炎肾炎(英语:Nephritis),肾病变的一种,指肾脏中的肾元发生发炎反应,造成的疾病。肾炎(英语:Nephritis)的字源来自古希腊语:νεφρῖτις,来自古希腊语:νεφρός(肾脏)加上阴性形容词
  • bspan style=color:black;直布罗陀海峡/span/b直布罗陀海峡(英语:Strait of Gibraltar;西班牙语:Estrecho de Gibraltar;阿拉伯语:مضيق جبل طارق‎)是位于欧洲与非洲之间,分隔大西洋与地中海的海峡,其名取自伊比利半岛
  • 斯皮策太空望远镜斯皮策空间望远镜(英语:Spitzer Space Telescope,缩写为SST),是美国国家航空航天局2003年发射的一颗红外天文卫星,是大型轨道天文台计划的最后一台空间望远镜。斯皮策空间望远镜耗
  • 聚丙烯腈聚丙烯腈(英文:Polyacrylonitrile,PAN)是由单体的丙烯腈经过自由基聚合反应而得到高分子材料。聚丙烯腈为白色粉末状,密度为1.14-1.15g/cm。常压下,220-300℃时会软化分解。纯聚丙
  • 欧洲野猫欧洲野猫(学名:Felis silvestris silvestris)是一种小型猫科动物,可见于西欧、中欧、东欧、苏格兰和土耳其;在斯堪的纳维亚、冰岛、英格兰、威尔士以及爱尔兰则已灭绝。欧洲野猫
  • 素斋素斋是一种属中华料理范畴,为了适应佛教传入中国后教徒禁止吃肉而产生的厨艺,使用葱、蒜、韭等五辛之外的植物食材做出最大程度的变化,甚至做出仿肉类食物的外观和口感,久而久之
  • 作呕呕吐,是由于胃和肠道内容物(食糜)由于受到强力积压经过食道由口腔吐出的动作。在呕吐的过程中腹肌急剧收缩,贲门括约肌舒张、胃体肌肉舒张,这些生理反应造成腹腔压强升高,胃内容物
  • 痈(英语:Carbuncle)是一种金黄色葡萄球菌引起的皮肤感染。典型的痈由两个或更多的底部相通的疖组成。疖是疼痛的红色硬结,有黄色脓头,脓头破裂后排出脓液及坏死组织。痈比疖大,常
  • 世界第三以下列表为有关奥林匹克运动会奖牌统计。国际奥委会会为所有所属成员国编配的3个英文字母的国家或地区代码,每个编码只会代表一个国家或地区,由于历史和政治等原因,有部分国家
  • 皮茨尔瓦尼亚县皮茨尔瓦尼亚县(Pittsylvania County, Virginia)是美国维吉尼亚州南部的一个县,南邻北卡罗莱纳州。面积2,533平方公里,是该州面积最大的县。根据美国2000年人口普查,共有人口61,7