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铝扩散系数? 扩散系数的物理意义?

2024-04-11 20:54:10固废土壤1

一、铝扩散系数?

通过对其渗层中铝浓度分布曲线的分析,基于一定的假设,采用有限元差分法分别计算了800℃,900℃的渗层中的Fe-Al互扩散系数。结果表明:800℃时互扩散系数是随着铝浓度的增加而增大的,其数量级变化范围为10~(-12)~10~(-11)。而900℃时互扩散系数的数量级变化范围为10~(-11)~10~(-10)。在相同铝浓度的情况下,900℃时的互扩散系数要比800℃时的互扩散系数大1个数量级。这也说明了浓度和温度对互扩散系数有较大的影响。为Fe-Al金属间化合物涂层的生产应用提供了一定的理论基础。

二、扩散系数的物理意义?

  扩散系数——表示气体(或固体)扩散程度的物理量。扩散系数是指当浓度梯度为一个单位时,单位时间内通过单位面积的气体量,  在气体中,如果相距1厘米(或者每米)的两部分,其密度相差为1克每立方厘米(或者每米),则在1秒内通过1平方厘米(或者平方米)面积上的气体质量,规定为气体的扩散系数。单位:cm2/S或者m2/s

三、金属的热扩散系数?

热扩散系数

热扩散系数是反映温度不均匀的物体中温度均匀化速度的物理量。

基本信息

中文名

热扩散系数

应用学科

热力学,传热学

相关概念

热导率

基本介绍

热扩散系数

[中文]: 热扩散系数

[英文]: thermal diffusion coefficient ;thermal diffusivity; thermal degradation;thermal coefficient of expansion

定义

α=λ/ρc

α称为热扩散率或热扩散系数(thermal diffusivity),单位m^2/s.

式中:

λ:导热系数,单位W/(m·K);

ρ:密度,单位kg/m^3

c:热容,单位J/(kg·K).

物理意义

以物体受热升温的情况为例来分析。在物体受热升温的非稳态导热过程中,进入物体的热量沿途不断地被吸收而使局部温度升高,在此过程持续到物体内部各点温度全部扯平为止。由热扩散率的定义α=λ/ρc 可知:

(1) 物体的导热系数λ越大,在相同的温度梯度下可以传导更多的热量。

(2) 分母ρc是单位体积的物体温度升高1℃所需的热量。ρc 越小,温度升高1℃所吸收的热量越小,可以剩下更多热量继续向物体内部传递,能使物体各点的温度更快地随界面温度的升高而升高。

热扩散率α是λ与1/ρc两个因子的结合。α越大,表示物体内部温度扯平的能力越大,因此而有热扩散率的名称。这种物理上的意义还可以从另一个角度来加以说明,即从温度的角度看,α越大,材料中温度变化传播的越迅速。可见α也是材料传播温度变化能力大小的指标,因而有导温系数之称。

四、锂离子扩散系数?

锂离子电池的扩散系数,指锂离子在电解质中的扩散系数De和其在固相电极中的扩散系数Ds。简单地说,大倍率充放电时,电化学反应剧烈,反应生成的电子可以快速通过电极导出,而电解液的却来不及把锂离子输送到电极表面参与电化学反应(电极的电导率大于电解液,De和Ds一般在同一数量级),电极反应的液相传输过程成为控制步骤,外在表现就是电池只能放/充出一点容量就立刻到了截止电压。提高锂离子在电解质和电极中的扩散系数确实能提高放电倍率,可充放容量增加,提高的途径就是开发性能更优良的电解质和电极材料。

当然,大倍率充放电会引起极化内阻的增加,电池的产热也会增加,安全性也不容忽视

五、扩散系数的量纲是什么?

扩散系数表示在单位含水量梯度下,通过单位面积的非饱和水流的流量。其值D(W)为非饱和渗透系数K(W)与单位容水度C(W)的比值,为与土壤含水量有关的函数。其在数学意义上同热扩散系数和含水层扩散系数(即压力传导系数)等相似。量纲为[L2/T]。

六、有效扩散系数定义?

有效扩散系数

有效扩散系数的意义与扩散系数相类似,只是对流体在多孔固体中的扩散而言。流体在多孔固体中扩散的通量方程可表不如卜1} r7二一neC}}从Idr },}1 p为组分A的扩散通量;c.p为组分A的浓度i}为扩散跟离i}。为有效扩散系数。由土式可知,D‘可定义为扩散通量'fin与浓度梯度一dC;pldr之比,而与传递机理无关。

七、扩散系数计算公式?

1、扩散系数——表示气体(或固体)扩散程度的物理量。计算公式为D = 扩散速率 (m2/s); CA= A物质于界面间的饱和浓度 (kmol/m3);L =质传有效距离(mm);CBm=蒸气的对数平均莫耳浓度 (kmol/m3)。

2、物质的分子扩散系数表示它的扩散能力,是物质的物理性质之一。根据菲克定律,扩散系数是沿扩散方向,在单位时间每单位浓度梯度的条件下,垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数,即可以看出,质量扩散系数D和动量扩散系数ν及热量扩散系数α具有相同的单位(m2/s)或(cm2/s),扩散系数的大小主要取决于扩散物质和扩散介质的种类及其温度和压力。质扩散系数一般要由实验测定。某些气体与气体之间和气体在液体中扩散系数的典型值如表2-1所示。

菲克定律

其中,液相质扩散,如气体吸收,溶剂革取以及蒸馏操作等的D比气相质扩散的D低一个数量级以上,这是由于液体中分子间的作用力强烈地束缚了分子活动的自由程,分子移动的自由度缩小的缘故。

扩散系数D(m2/s) 表2-1

二元混合气体作为理想气体用分子动力理论可以得出D~p-1T3/2的关系。不同物质之间的分子扩散系数是通过实验来测定的。表2-2列举了在压强p0=1.013×105Pa、温度T0=273K时各种气体在空气中的扩散系数D0,在其它p、T状态下的扩散系数可用下式换算

两种气体A与B之间的分子扩散系数可用吉利兰(Gilliland)提出的半经验公式估算

八、30℃氨气在水中的扩散系数?

30℃时氨在空气中的扩散系数为1.98×10-5m2/s,293K温度下氨在水中(稀溶液)的扩散系数D=1.76×10-9m2/s。

氨气,Ammonia, NH3,无色气体。有强烈的刺激气味。密度 0.7710。相对密度0.5971(空气=1.00)。易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃,临界压力11.2兆帕,即112.2大气压)。沸点-33.5℃。也易被固化成雪状固体。熔点-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。可由氮和氢直接合成而制得,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡。

九、丙酮在空气中的扩散系数?

扩散系数:D=Bρ RT/(2MAP) ?1/ln(PB2/PB1) ρ —丙酮密度,797kg/m3; T—扩散温度,实验中要求设定为232K; MA—丙酮分子量,58。

十、热扩散系数和导热系数的区别?

一、物理不同:

热传导系数表示的是流体或物体与物体之间,单位时间单位面积上的传热量;而热扩散系数指的则是物体内部热量扩散能力,即物体内部温度趋向均匀的能力。  

二、含义不同:

热传导系数即导热系数,是描述物体导热能力大小的物理量。热扩散系数,等于热传导系数/密度*定压比热容,其中,分母表示容积热容;热扩散系数的物理意义是描述物体的热惯性,热扩散系数越大表示热惯性越小,物体达到与周围环境热平衡的状态越快。

传热方式:

传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。

一、热传导是指在不涉及物质转移的情况下,热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位,或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程,简称导热。

从微观角度来看。气体、液体、导电固体和非导电固体的导热机理是有所不同的。

1、气体中,导热是气体分子不规则热运动时相互碰撞的结果。众所周知,气体的温度越高,其分子的运动动能越大。不同能量水平的分子相互碰撞的结果,使热量从高温处传到低温处。

2、导电固体中有相当多的自由电子,它们在晶格之间像气体分子那样运动。自由电子的运动在导电固体的导热中起着主要作用。

在非导电同体中,导热是通过晶格结构的振动,即原子、分子在其平衡位置附近的振动来实现的。

3、至于液体中的导热机理,还存在着不同的观点。有一种观点认为定性上类似于气体,只是情况更复杂,因为液体分子间的距离比较近,分子间的作用力对碰撞过程的影响远比气体大。另一种观点则认为液体的导热机理类似于非导电固体。

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