菲克第一定律英文解释翻译、菲克第一定律的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Fick's first law

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

第的英语翻译：

【机】 number

一定的英语翻译：

certainly; surely; all to nothing; by all means; to a certainty

律的英语翻译：

law; restrain; rule

专业解析

菲克第一定律（Fick's First Law）是描述物质扩散现象的基础性原理，由德国生理学家阿道夫·菲克于1855年提出。该定律指出，扩散通量（Diffusion Flux）与浓度梯度（Concentration Gradient）成线性关系，方向与浓度梯度相反，数学表达式为：

J = -D frac{partial c}{partial x}

其中，J 表示单位时间内通过单位面积的物质流量（单位：mol·m⁻²·s⁻¹），D 为扩散系数（单位：m²·s⁻¹），∂c/∂x 是浓度沿空间方向的变化率，负号表明扩散方向从高浓度向低浓度进行。

核心概念解析

扩散通量（J）
反映物质迁移速率，其大小取决于介质的扩散能力和浓度差异。例如，在生物细胞膜中，氧气扩散速率与细胞内外氧浓度差直接相关。
扩散系数（D）
与物质性质和温度相关，通常通过实验测定。例如，室温下水分子的扩散系数约为2.3×10⁻⁹ m²·s⁻¹。
适用条件
菲克第一定律仅适用于稳态扩散（浓度不随时间变化）和各向同性介质的理想情况。非稳态扩散需结合菲克第二定律分析。

应用领域

该定律广泛应用于材料科学（如合金成分均匀化）、环境工程（污染物扩散模拟）及生物医学（药物缓释系统设计）等领域。例如，锂电池电解液中锂离子的迁移行为可通过菲克定律建模优化。

参考资料

菲克定律的数学推导及历史背景：Journal of Membrane Science
扩散系数测定方法：Physical Chemistry: Molecular Approach（McQuarrie, 2008）
工程应用案例：Transport Phenomena in Materials Processing（Geiger, 1994）

网络扩展解释

菲克第一定律（Fick's First Law）是描述物质扩散现象的基本定律，由德国生理学家阿道夫·菲克于1855年提出。它揭示了扩散过程中物质通量与浓度梯度之间的关系，是传质领域的重要基础理论。

核心公式

菲克第一定律的数学表达式为： $$ J = -D frac{partial c}{partial x} $$ 其中：

$J$ 表示扩散通量（单位：mol/(m²·s)），即单位时间通过单位面积的物质量
$D$ 是扩散系数（单位：m²/s），反映介质和扩散物质的特性
$frac{partial c}{partial x}$ 为浓度梯度（单位：mol/m⁴），即浓度沿空间方向的变化率
负号表示扩散方向与浓度梯度方向相反（物质从高浓度向低浓度扩散）

关键特性

稳态扩散假设
该定律适用于浓度不随时间变化的稳态扩散过程。若浓度随时间变化，则需引入菲克第二定律。
线性关系
扩散通量与浓度梯度呈正比关系，这类似于傅里叶热传导定律（温度梯度驱动热流）和欧姆定律（电势梯度驱动电流）。
各向同性条件
假设介质在不同方向上具有相同的扩散特性。若介质存在各向异性，则需将扩散系数扩展为张量形式。

应用场景

材料科学中合金元素的扩散行为分析
化工反应器内的物质传递过程计算
生物膜（如细胞膜）内外物质交换研究
环境工程中的污染物迁移模拟

限制条件

该定律成立需要满足以下前提：

体系处于稳态（浓度场不随时间变化）
无外力场作用（如电场、重力场）
无化学反应干扰扩散过程
介质均匀且各向同性

实际工程中若存在对流作用，需在菲克定律基础上叠加对流项，形成对流-扩散方程。