Nicht stationäre Diffusion Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Konzentration bei x Abstand = Anfängliche Konzentration+(Oberflächenkonzentration-Anfängliche Konzentration)*(1-erf(Entfernung/(2*sqrt(Diffusionskoeffizient*Diffusionszeit))))
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))
Diese formel verwendet 2 Funktionen, 6 Variablen
Verwendete Funktionen
sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)
erf - Die Gaußsche Fehlerfunktion, bezeichnet mit erf, ist eine Sigmoidfunktion, die in der Statistik, Wahrscheinlichkeitsrechnung und partiellen Differentialgleichungen auftritt., erf(Number)
Verwendete Variablen
Konzentration bei x Abstand - Die Konzentration im Abstand x stellt die Konzentration der diffundierenden Spezies im Abstand x von der Oberfläche dar.
Anfängliche Konzentration - (Gemessen in Mol pro Kubikmeter) - Die Anfangskonzentration ist die Häufigkeit eines Bestandteils dividiert durch das Gesamtvolumen einer Mischung vor Diffusion oder Reaktion.
Oberflächenkonzentration - Die Oberflächenkonzentration repräsentiert die Konzentration diffundierender Spezies an der Oberfläche.
Entfernung - (Gemessen in Meter) - Entfernung (Länge), über die die Diffusion stattfindet.
Diffusionskoeffizient - (Gemessen in Quadratmeter pro Sekunde) - Der Diffusionskoeffizient ist der Proportionalitätsfaktor D im Fickschen Gesetz.
Diffusionszeit - (Gemessen in Zweite) - Die Diffusionszeit stellt die Gesamtzeit dar, in der die Diffusion stattfand.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Anfängliche Konzentration: 0.3 mol / l --> 300 Mol pro Kubikmeter (Überprüfen sie die konvertierung ​hier)
Oberflächenkonzentration: 0.7 --> Keine Konvertierung erforderlich
Entfernung: 0.01 Meter --> 0.01 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Diffusionskoeffizient: 800 Quadratmeter pro Sekunde --> 800 Quadratmeter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Diffusionszeit: 1000 Zweite --> 1000 Zweite Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t)))) --> 300+(0.7-300)*(1-erf(0.01/(2*sqrt(800*1000))))
Auswerten ... ...
Cx = 0.701887933909575
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
0.701887933909575 --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
0.701887933909575 0.701888 <-- Konzentration bei x Abstand
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Team Softusvista
Softusvista Office (Pune), Indien
Team Softusvista hat diesen Rechner und 600+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Himanshi Sharma
Bhilai Institute of Technology (BISSCHEN), Raipur
Himanshi Sharma hat diesen Rechner und 800+ weitere Rechner verifiziert!

Zusammensetzung und Verbreitung Taschenrechner

Atomprozent zu Massenprozent
​ LaTeX ​ Gehen Massenprozent des ersten Elements = Atomprozent des ersten Elements*Atommasse des ersten Elements*100/(Atomprozent des ersten Elements*Atommasse des ersten Elements+(100-Atomprozent des ersten Elements)*Atommasse des zweiten Elements)
Massenprozent zu Volumenprozent
​ LaTeX ​ Gehen Volumenprozent der ersten Phase = Massenprozent der ersten Phase*Dichte der zweiten Phase*100/(Massenprozent der ersten Phase*Dichte der zweiten Phase+(100-Massenprozent der ersten Phase)*Dichte der ersten Phase)
Entropie des Mischens
​ LaTeX ​ Gehen Entropie des Mischens = 8.314*(Molenbruch von Element A.*ln(Molenbruch von Element A.)+(1-Molenbruch von Element A.)*ln(1-Molenbruch von Element A.))
Diffusionsfluss
​ LaTeX ​ Gehen Diffusionsfluss = Diffusionskoeffizient*(Konzentrationsunterschied/Entfernung)

Nicht stationäre Diffusion Formel

​LaTeX ​Gehen
Konzentration bei x Abstand = Anfängliche Konzentration+(Oberflächenkonzentration-Anfängliche Konzentration)*(1-erf(Entfernung/(2*sqrt(Diffusionskoeffizient*Diffusionszeit))))
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))

Annahmen zur Lösung der Diffusionsgleichung

Diese Lösung ist für einen semi-infiniten Feststoff, in dem die Oberflächenkonzentration konstant gehalten wird. Häufig ist die Quelle der diffundierenden Spezies eine Gasphase, deren Partialdruck auf einem konstanten Wert gehalten wird. Weiterhin werden folgende Annahmen getroffen: 1. Vor der Diffusion gibt es eine gleichmäßige Anfangskonzentration. 2. Der Wert von x an der Oberfläche ist Null und nimmt mit dem Abstand in den Feststoff zu. 3. Die Zeit wird in dem Moment vor Beginn des Diffusionsprozesses als Null angenommen.

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