菲克氏原理英文解释翻译、菲克氏原理的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【医】 Fick principle

分词翻译：

菲的英语翻译：

humble; poor; unworthy
【化】 phenanthrene; phenanthrine
【医】 phenanthrene

克的英语翻译：

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

氏的英语翻译：

family name; surname

原理的英语翻译：

elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【医】 mechanism; principle; rationale
【经】 ground work; principle

专业解析

菲克氏原理（Fick's Principles），更常被称为菲克定律（Fick's Laws），是描述物质扩散现象的基础物理定律，由德国生理学家阿道夫·菲克（Adolf Fick）于1855年提出。它在物理学、化学、生物学、材料科学和工程学等领域具有广泛应用。

核心概念解释：

菲克定律包含两个主要部分，共同构成了物质扩散的定量描述框架：

菲克第一定律（Fick's First Law）：
- 中文释义：描述了在稳态扩散（即浓度不随时间变化）条件下，扩散物质通过单位面积的扩散通量（J）与该位置处的浓度梯度（dc/dx）成正比，比例系数称为扩散系数（D）。
- 英文释义：States that the diffusive flux (J) of a substance across a unit area is proportional to the concentration gradient (dc/dx) at that location under steady-state conditions. The constant of proportionality is the diffusion coefficient (D).
- 数学表达式： $$ J = -D frac{partial c}{partial x} $$ 其中：
  - ( J ) = 扩散通量 (单位时间通过单位面积的物质量，例如 mol·m⁻²·s⁻¹)
  - ( D ) = 扩散系数 (单位面积单位浓度梯度下的扩散速率，例如 m²·s⁻¹)
  - ( frac{partial c}{partial x} ) = 浓度梯度 (浓度在空间方向x上的变化率，例如 mol·m⁻⁴)
  - 负号 (-) 表示扩散方向指向浓度降低的方向（从高浓度区向低浓度区）。
- 物理意义：该定律定量说明了扩散的驱动力是浓度梯度（浓度差），扩散速率与浓度梯度的大小成正比，扩散方向总是自发地从高浓度区域指向低浓度区域。扩散系数D反映了物质在特定介质中扩散的难易程度。
菲克第二定律（Fick's Second Law）：
- 中文释义：描述了在非稳态扩散（即浓度随时间变化）条件下，某一点处物质浓度随时间的变化率与该点处浓度梯度的空间变化率（即浓度分布的二阶导数）成正比，比例系数同样是扩散系数（D）。
- 英文释义：Describes how the concentration of a diffusing substance changes with time at a given point in space during non-steady-state diffusion. It states that the rate of change of concentration (∂c/∂t) is proportional to the second derivative of concentration with respect to space (∂²c/∂x²), with the diffusion coefficient (D) as the proportionality constant.
- 数学表达式（一维形式）： $$ frac{partial c}{partial t} = D frac{partial c}{partial x} $$ 其中：
  - ( frac{partial c}{partial t} ) = 浓度随时间的变化率 (例如 mol·m⁻³·s⁻¹)
  - ( D ) = 扩散系数 (m²·s⁻¹)
  - ( frac{partial c}{partial x} ) = 浓度在空间方向x上的二阶导数 (例如 mol·m⁻⁵)
- 物理意义：该定律是菲克第一定律结合质量守恒定律推导出来的。它用于求解扩散过程中浓度随时间和空间变化的分布情况，是分析非稳态扩散问题的核心方程。

应用领域：

菲克定律是理解和定量分析扩散过程的基础，其应用极其广泛，例如：

生物学：细胞膜内外气体（如氧气、二氧化碳）、离子、营养物质的跨膜运输；神经递质在突触间隙的扩散；药物在组织中的渗透。
化学工程：化工分离过程（如气体吸收、液液萃取、膜分离）；化学反应器中的质量传递；催化剂内的扩散。
材料科学：金属合金中的原子扩散（影响热处理、相变、蠕变等）；半导体制造中的掺杂过程；高分子材料中的溶剂渗透。
环境科学：污染物在土壤、水体、大气中的扩散迁移。
地质学：岩浆或热液中的物质迁移；矿物晶体生长。

权威性参考来源：

菲克定律是基础科学定律，被收录于众多权威的物理、化学、工程及生物学教材和专著中。以下是一些可靠的信息来源（请注意，具体章节可能因版本而异）：

《物理化学》(Physical Chemistry) - 经典教材，如 Atkins, P. W. & de Paula, J. 所著的版本，通常在“分子运动论”或“传输现象”章节有详细阐述。
《传输现象》(Transport Phenomena) - Bird, R. B., Stewart, W. E., Lightfoot, E. N. 所著的经典工程教材，是理解扩散、传热、流体流动的权威著作，菲克定律是核心内容之一。
《材料科学与工程导论》(Introduction to Materials Science and Engineering) - Callister, W. D. Jr. & Rethwisch, D. G. 等教材中，在讨论固态扩散（如原子迁移、Fickian扩散）时会深入应用菲克定律。
《生理学》(Physiology) - 如 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 等权威生理学教材，在解释气体交换（肺、组织）、毛细血管物质交换时，会应用菲克定律（特别是第一定律）。
大学开放课程资源：如 MIT OpenCourseWare (OCW) 或 Coursera/edX 上相关的物理化学、传输现象、材料科学课程讲义和视频。

网络扩展解释

菲克氏原理（Fick principle）通常指两个不同领域的核心概念，需根据上下文区分：

一、医学领域（Fick principle）

主要用于计算心输出量，基于物质守恒定律。其核心公式为： $$ text{心输出量} = frac{text{氧气消耗量}}{text{动脉血氧含量 - 静脉血氧含量}} $$ 该原理通过测量氧气在血液循环中的变化评估心脏功能。

二、物理化学领域（菲克定律/Fick's laws）

更常见的是菲克定律，描述扩散现象，分为两定律：

菲克第一定律
表示稳态扩散中物质通量与浓度梯度的关系：
$$ J = -D frac{partial C}{partial x} $$
- $J$：扩散通量（单位时间通过单位面积的物质量）
- $D$：扩散系数（与介质和温度相关）
- $frac{partial C}{partial x}$：浓度梯度，负号表示扩散方向与浓度升高方向相反。
菲克第二定律
描述非稳态扩散的浓度随时间变化：
$$ frac{partial C}{partial t} = D frac{partial C}{partial x} $$
用于分析浓度场随时间演化的过程，如材料科学中的渗碳处理。

三、应用领域

医学：血流动力学评估（如心脏功能检测）。
工程与材料学：金属热处理、电池电解质扩散分析。
环境科学：污染物在土壤或水体中的扩散模拟。

注：若需进一步区分具体领域或公式推导细节，可补充说明。