Нестационарная диффузия Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
Используемая формула
Концентрация на расстоянии x = Начальная концентрация+(Поверхностная концентрация-Начальная концентрация)*(1-erf(Расстояние/(2*sqrt(Коэффициент диффузии*Время распространения))))
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))
В этой формуле используются 2 Функции, 6 Переменные
Используемые функции
sqrt - Функция квадратного корня — это функция, которая принимает в качестве входных данных неотрицательное число и возвращает квадратный корень заданного входного числа., sqrt(Number)
erf - Функция ошибок Гаусса, обозначаемая erf, представляет собой сигмоидальную функцию, которая встречается в статистике, теории вероятностей и уравнениях в частных производных., erf(Number)
Используемые переменные
Концентрация на расстоянии x - Концентрация на расстоянии x представляет собой концентрацию диффундирующих частиц на расстоянии x от поверхности.
Начальная концентрация - (Измеряется в Моль на кубический метр) - Начальная концентрация — это содержание компонента, деленное на общий объем смеси до диффузии или реакции.
Поверхностная концентрация - Поверхностная концентрация представляет собой концентрацию диффундирующих частиц на поверхности.
Расстояние - (Измеряется в Метр) - Расстояние (длина), на котором происходит диффузия.
Коэффициент диффузии - (Измеряется в Квадратный метр в секунду) - Коэффициент диффузии — это коэффициент пропорциональности D в законе Фика.
Время распространения - (Измеряется в Второй) - Время распространения представляет собой общее время, в течение которого происходило распространение.
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Начальная концентрация: 0.3 моль / литр --> 300 Моль на кубический метр (Проверьте преобразование ​здесь)
Поверхностная концентрация: 0.7 --> Конверсия не требуется
Расстояние: 0.01 Метр --> 0.01 Метр Конверсия не требуется
Коэффициент диффузии: 800 Квадратный метр в секунду --> 800 Квадратный метр в секунду Конверсия не требуется
Время распространения: 1000 Второй --> 1000 Второй Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
Подстановка входных значений в формулу
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t)))) --> 300+(0.7-300)*(1-erf(0.01/(2*sqrt(800*1000))))
Оценка ... ...
Cx = 0.701887933909575
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
0.701887933909575 --> Конверсия не требуется
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ
0.701887933909575 0.701888 <-- Концентрация на расстоянии x
(Расчет завершен через 00.020 секунд)

Кредиты

Creator Image
Офис Софтусвиста (Пуна), Индия
Команда Софтусвиста создал этот калькулятор и еще 600+!
Verifier Image
Проверено Химанши Шарма
Технологический институт Бхилаи (НЕМНОГО), Райпур
Химанши Шарма проверил этот калькулятор и еще 800+!

Состав и распространение Калькуляторы

Атомный процент в массовый процент
​ LaTeX ​ Идти Массовый процент первого элемента = Атомный процент первого элемента*Атомная масса первого элемента*100/(Атомный процент первого элемента*Атомная масса первого элемента+(100-Атомный процент первого элемента)*Атомная масса второго элемента)
Массовый процент к объемному проценту
​ LaTeX ​ Идти Объемный процент первой фазы = Массовый процент первой фазы*Плотность второй фазы*100/(Массовый процент первой фазы*Плотность второй фазы+(100-Массовый процент первой фазы)*Плотность первой фазы)
Энтропия смешения
​ LaTeX ​ Идти Энтропия смешения = 8.314*(Молярная доля элемента A*ln(Молярная доля элемента A)+(1-Молярная доля элемента A)*ln(1-Молярная доля элемента A))
Диффузионный поток
​ LaTeX ​ Идти Диффузионный поток = Коэффициент диффузии*(Разница в концентрации/Расстояние)

Нестационарная диффузия формула

​LaTeX ​Идти
Концентрация на расстоянии x = Начальная концентрация+(Поверхностная концентрация-Начальная концентрация)*(1-erf(Расстояние/(2*sqrt(Коэффициент диффузии*Время распространения))))
Cx = C0+(Cs-C0)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))

Допущения, используемые для решения уравнения диффузии

Это решение для полубесконечного твердого тела, в котором поверхностная концентрация поддерживается постоянной. Часто источником диффундирующих частиц является газовая фаза, парциальное давление которой поддерживается на постоянном уровне. Кроме того, делаются следующие допущения: 1. Перед диффузией существует однородная начальная концентрация. 2. Значение x на поверхности равно нулю и увеличивается с увеличением расстояния до твердого тела. 3. За момент до начала диффузионного процесса принимается нулевое время.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!