Diffusione allo stato stazionario Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Concentrazione a x Distanza = Concentrazione iniziale+(Concentrazione superficiale-Concentrazione iniziale)*(1-erf(Distanza/(2*sqrt(Coefficiente di diffusione*Tempo di diffusione))))
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))
Questa formula utilizza 2 Funzioni, 6 Variabili
Funzioni utilizzate
sqrt - Una funzione radice quadrata è una funzione che accetta un numero non negativo come input e restituisce la radice quadrata del numero di input specificato., sqrt(Number)
erf - La funzione di errore di Gauss, indicata con erf, è una funzione sigmoide che ricorre nelle equazioni statistiche, di probabilità e differenziali parziali., erf(Number)
Variabili utilizzate
Concentrazione a x Distanza - Concentration at x Distance rappresenta la concentrazione delle specie in diffusione a una distanza x dalla superficie.
Concentrazione iniziale - (Misurato in Mole per metro cubo) - La concentrazione iniziale è l'abbondanza di un costituente divisa per il volume totale di una miscela prima della diffusione o della reazione.
Concentrazione superficiale - La concentrazione di superficie rappresenta la concentrazione di specie che diffondono sulla superficie.
Distanza - (Misurato in Metro) - Distanza (lunghezza) attraverso la quale avviene la diffusione.
Coefficiente di diffusione - (Misurato in Metro quadro al secondo) - Il coefficiente di diffusione è il fattore di proporzionalità D nella legge di Fick.
Tempo di diffusione - (Misurato in Secondo) - Il tempo di diffusione rappresenta il tempo totale in cui è avvenuta la diffusione.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Concentrazione iniziale: 0.3 mole/litro --> 300 Mole per metro cubo (Controlla la conversione ​qui)
Concentrazione superficiale: 0.7 --> Nessuna conversione richiesta
Distanza: 0.01 Metro --> 0.01 Metro Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di diffusione: 800 Metro quadro al secondo --> 800 Metro quadro al secondo Nessuna conversione richiesta
Tempo di diffusione: 1000 Secondo --> 1000 Secondo Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t)))) --> 300+(0.7-300)*(1-erf(0.01/(2*sqrt(800*1000))))
Valutare ... ...
Cx = 0.701887933909575
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
0.701887933909575 --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
0.701887933909575 0.701888 <-- Concentrazione a x Distanza
(Calcolo completato in 00.004 secondi)

Titoli di coda

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Creato da Team Softusvista
Ufficio Softusvista (Pune), India
Team Softusvista ha creato questa calcolatrice e altre 600+ altre calcolatrici!
Verifier Image
Verificato da Himanshi Sharma
Istituto di tecnologia Bhilai (PO), Raipur
Himanshi Sharma ha verificato questa calcolatrice e altre 800+ altre calcolatrici!

Composizione e Diffusione Calcolatrici

Da percentuale di atomo a percentuale di massa
​ LaTeX ​ Partire Percentuale di massa del primo elemento = Percentuale atomica del primo elemento*Massa atomica del primo elemento*100/(Percentuale atomica del primo elemento*Massa atomica del primo elemento+(100-Percentuale atomica del primo elemento)*Massa atomica del secondo elemento)
Da percentuale di massa a percentuale di volume
​ LaTeX ​ Partire Percentuale in volume della prima fase = Percentuale di massa della prima fase*Densità della seconda fase*100/(Percentuale di massa della prima fase*Densità della seconda fase+(100-Percentuale di massa della prima fase)*Densità della prima fase)
Entropia della miscelazione
​ LaTeX ​ Partire Entropia della miscelazione = 8.314*(Frazione molare dell'elemento A*ln(Frazione molare dell'elemento A)+(1-Frazione molare dell'elemento A)*ln(1-Frazione molare dell'elemento A))
Flusso di diffusione
​ LaTeX ​ Partire Flusso di diffusione = Coefficiente di diffusione*(Differenza di concentrazione/Distanza)

Diffusione allo stato stazionario Formula

​LaTeX ​Partire
Concentrazione a x Distanza = Concentrazione iniziale+(Concentrazione superficiale-Concentrazione iniziale)*(1-erf(Distanza/(2*sqrt(Coefficiente di diffusione*Tempo di diffusione))))
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))

Presupposti utilizzati per risolvere l'equazione di diffusione

Questa soluzione è per un solido semi-infinito in cui la concentrazione superficiale è mantenuta costante. Spesso la sorgente delle specie diffondenti è una fase gassosa, la cui pressione parziale viene mantenuta ad un valore costante. Inoltre, vengono fatte le seguenti ipotesi: 1. Prima della diffusione, vi è una concentrazione iniziale uniforme 2. Il valore di x alla superficie è zero e aumenta con la distanza nel solido. 3. Il tempo viene considerato zero nell'istante prima che inizi il processo di diffusione.

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