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Diffusion à l'état non stationnaire Calculatrice

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Diagrammes de phase et transformations de phase Céramiques et composites Comportement mécanique et tests

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Composition et Diffusion Cinétique de transformation de phase Treillis de cristal

✖La concentration initiale est l'abondance d'un constituant divisée par le volume total d'un mélange avant diffusion ou réaction.ⓘ Concentration initiale [C₀]			+10% -10%
✖La concentration de surface représente la concentration d'espèces diffusantes à la surface.ⓘ Concentration de surface [C_s]			+10% -10%
✖Distance (longueur) à travers laquelle la diffusion a lieu.ⓘ Distance [d]			+10% -10%
✖Le coefficient de diffusion est le facteur de proportionnalité D dans la loi de Fick.ⓘ Coefficient de diffusion [D]			+10% -10%
✖Le temps de diffusion représente le temps total pendant lequel la diffusion a eu lieu.ⓘ Temps de diffusion [t]			+10% -10%

✖La concentration à x distance représente la concentration des espèces diffusantes à une distance x de la surface.ⓘ Diffusion à l'état non stationnaire [C_x]

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Diffusion à l'état non stationnaire Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Concentration à x distance = Concentration initiale+(Concentration de surface-Concentration initiale)*(1-erf(Distance/(2*sqrt(Coefficient de diffusion*Temps de diffusion))))
C_x = C₀+(C_s-C₀)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))
Cette formule utilise 2 Les fonctions, 6 Variables

Fonctions utilisées

sqrt - Une fonction racine carrée est une fonction qui prend un nombre non négatif comme entrée et renvoie la racine carrée du nombre d'entrée donné., sqrt(Number)
erf - La fonction d'erreur de Gauss, notée erf, est une fonction sigmoïde qui apparaît dans les statistiques, les probabilités et les équations aux dérivées partielles., erf(Number)

Variables utilisées

Concentration à x distance - La concentration à x distance représente la concentration des espèces diffusantes à une distance x de la surface.
Concentration initiale - (Mesuré en Mole par mètre cube) - La concentration initiale est l'abondance d'un constituant divisée par le volume total d'un mélange avant diffusion ou réaction.
Concentration de surface - La concentration de surface représente la concentration d'espèces diffusantes à la surface.
Distance - (Mesuré en Mètre) - Distance (longueur) à travers laquelle la diffusion a lieu.
Coefficient de diffusion - (Mesuré en Mètre carré par seconde) - Le coefficient de diffusion est le facteur de proportionnalité D dans la loi de Fick.
Temps de diffusion - (Mesuré en Deuxième) - Le temps de diffusion représente le temps total pendant lequel la diffusion a eu lieu.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Concentration initiale: 0.3 mole / litre --> 300 Mole par mètre cube (Vérifiez la conversion ici)
Concentration de surface: 0.7 --> Aucune conversion requise
Distance: 0.01 Mètre --> 0.01 Mètre Aucune conversion requise
Coefficient de diffusion: 800 Mètre carré par seconde --> 800 Mètre carré par seconde Aucune conversion requise
Temps de diffusion: 1000 Deuxième --> 1000 Deuxième Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

C_x = C₀+(C_s-C₀)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t)))) --> 300+(0.7-300)*(1-erf(0.01/(2*sqrt(800*1000))))

Évaluer ... ...

C_x = 0.701887933909575

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.701887933909575 --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

0.701887933909575 ≈ 0.701888 <-- Concentration à x distance

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Équipe Softusvista

Bureau de Softusvista (Pune), Inde

Équipe Softusvista a créé cette calculatrice et 600+ autres calculatrices!

Vérifié par Himanshi Sharma

Institut de technologie du Bhilai (BIT), Raipur

Himanshi Sharma a validé cette calculatrice et 800+ autres calculatrices!

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Pourcentage d'atome en pourcentage de masse

LaTeX Aller Pourcentage en masse du premier élément = Pourcentage atomique du premier élément*Masse atomique du premier élément*100/(Pourcentage atomique du premier élément*Masse atomique du premier élément+(100-Pourcentage atomique du premier élément)*Masse atomique du deuxième élément)

Pourcentage de masse en pourcentage de volume

LaTeX Aller Pourcentage de volume de la première phase = Pourcentage massique de la première phase*Densité de la deuxième phase*100/(Pourcentage massique de la première phase*Densité de la deuxième phase+(100-Pourcentage massique de la première phase)*Densité de la première phase)

Entropie du mélange

LaTeX Aller Entropie du mélange = 8.314*(Fraction molaire de l'élément A*ln(Fraction molaire de l'élément A)+(1-Fraction molaire de l'élément A)*ln(1-Fraction molaire de l'élément A))

Flux de diffusion

LaTeX Aller Flux de diffusion = Coefficient de diffusion*(Différence de concentration/Distance)

Diffusion à l'état non stationnaire Formule

LaTeX Aller

Hypothèses utilisées pour résoudre l'équation de diffusion

Cette solution est pour un solide semi-infini dans lequel la concentration de surface est maintenue constante. Fréquemment, la source de l'espèce diffusante est une phase gazeuse dont la pression partielle est maintenue à une valeur constante. De plus, les hypothèses suivantes sont faites: 1. Avant diffusion, il y a une concentration initiale uniforme 2. La valeur de x à la surface est nulle et augmente avec la distance dans le solide. 3. Le temps est mis à zéro l'instant avant le début du processus de diffusion.

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