斐克扩散定律英文解释翻译、斐克扩散定律的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 fick diffusion law

分词翻译：

克的英语翻译：

gram; gramme; overcome; restrain
【医】 G.; Gm.; gram; gramme

扩散定律的英语翻译：

【化】 diffusion law

专业解析

斐克扩散定律（Fick's Laws of Diffusion）是描述物质扩散现象的定量规律，由德国生理学家阿道夫·斐克于1855年提出。该定律包含两条核心内容，分别对应稳态和非稳态扩散过程，广泛应用于化学工程、材料科学及生物传质等领域。

1. 斐克第一定律（Fick's First Law）

斐克第一定律描述了稳态扩散（浓度场不随时间变化）中物质的扩散通量与浓度梯度的关系，其数学表达式为： $$ J = -D frac{partial c}{partial x} $$ 其中：

( J ) 为扩散通量（单位时间内通过单位面积的物质量，单位：mol/(m²·s)）；
( D ) 为扩散系数（与物质性质、温度和介质相关，单位：m²/s）；
( frac{partial c}{partial x} ) 为浓度梯度（沿扩散方向的空间变化率，单位：mol/m⁴）；
负号表示扩散方向与浓度梯度方向相反。

2. 斐克第二定律（Fick's Second Law）

斐克第二定律适用于非稳态扩散（浓度场随时间变化），由第一定律结合质量守恒推导而来，表达式为： $$ frac{partial c}{partial t} = D frac{partial c}{partial x} $$ 式中 ( frac{partial c}{partial t} ) 表示浓度随时间的变化率。该偏微分方程的解可预测扩散过程中浓度分布的动态演变。

应用与意义

斐克定律为以下领域提供了理论基础：

材料科学：如合金中的原子扩散、半导体掺杂过程；
化学工程：气体吸收、膜分离技术；
生物学：细胞膜内外离子传输、药物释放动力学；
环境科学：污染物在土壤或水体中的迁移建模。

参考文献

经典教材《Transport Phenomena》（Bird, Stewart, and Lightfoot）第17章对斐克定律的数学推导和应用场景进行了系统阐述。
国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）术语库将斐克定律列为物质传递的核心定义之一。

网络扩展解释

菲克扩散定律（Fick's Laws of Diffusion）是描述物质扩散现象的宏观规律，由生理学家阿道夫·菲克于1855年提出，主要包括两个定律：

1. 菲克第一定律（Fick's First Law）

核心思想：在稳态扩散（浓度不随时间变化）中，扩散通量（单位时间通过单位面积的物质量）与浓度梯度成正比，方向与浓度梯度相反。
数学表达式：
对于一维扩散：
$$ J = -D frac{partial C}{partial x} $$
其中：

( J ) 为扩散通量（mol/(m²·s)）；
( D ) 为扩散系数（m²/s），与物质性质、温度等因素有关；
( frac{partial C}{partial x} ) 为浓度梯度（mol/m⁴）；
负号表示扩散方向从高浓度指向低浓度。

应用场景：

稳态扩散系统（如气体通过薄膜的扩散）；
与傅里叶热传导定律、牛顿黏性定律并列为三大输运现象基本规律。

2. 菲克第二定律（Fick's Second Law）

核心思想：在非稳态扩散（浓度随时间变化）中，浓度变化率与扩散通量的空间变化率相关。
数学表达式：
对于一维扩散：
$$ frac{partial C}{partial t} = D frac{partial C}{partial x} $$
其中：

( frac{partial C}{partial t} ) 为浓度随时间的变化率；
( frac{partial C}{partial x} ) 为浓度梯度的二阶导数。

推导依据：
由菲克第一定律结合质量守恒定律导出，适用于扩散系数 ( D ) 为常数的情况。
应用场景：

扩散过程中浓度随时间变化的系统（如半导体掺杂、药物释放等）。

定律的物理意义与局限性

扩散的本质：分子因热运动从高化学势区域向低化学势区域迁移，最终趋向动态平衡。
适用范围：
1. 适用于理想混合物或稀溶液；
2. 非理想系统中需结合化学势梯度修正。
典型扩散系数范围：
- 水溶液中的离子：( 10^{-9} , text{m}/text{s} ) 量级；
- 生物大分子：( 10^{-11} , text{m}/text{s} ) 量级。

实际应用举例

半导体工艺：通过替位式或间隙式扩散控制杂质分布；
环境工程：污染物在土壤或水体中的扩散模拟；
生物医学：药物在组织中的释放动力学。

如需进一步了解具体案例或公式推导细节，可参考相关文献或教材。