分子扩散系数英文解释翻译、分子扩散系数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 molecular diffusivity

分词翻译：

分子的英语翻译：

element; member; molecule; numerator
【计】 molecusar
【化】 molecule
【医】 molecule

扩散系数的英语翻译：

【化】 coefficient of diffusion; diffusion coefficient; diffusion constant
diffusivity
【医】 coefficient of diffusion

专业解析

分子扩散系数（Molecular Diffusion Coefficient）是描述物质在介质中因分子热运动（布朗运动）而发生自发迁移速率的物理量，通常用符号 ( D ) 表示。其定义为：在单位浓度梯度下，单位时间内通过单位面积的物质扩散通量。遵循菲克第一定律的数学表达：

$$ J = -D frac{partial C}{partial x} $$

其中 ( J ) 为扩散通量，( frac{partial C}{partial x} ) 为浓度梯度。

术语构成与汉英对照

分子（Molecular）
指扩散过程由微观粒子的随机热运动驱动，区别于宏观对流或湍流扩散。

扩散（Diffusion）
物质从高浓度区域向低浓度区域的自发迁移现象。

系数（Coefficient）
量化扩散能力的参数，国际单位为平方米每秒（m²/s）。

关键影响因素

温度：温度升高加剧分子热运动，扩散系数增大（近似关系：( D propto T^{1.5} )）。
分子大小与形状：小分子（如氢气）扩散较快，大分子（如蛋白质）扩散较慢。
介质性质：在低粘度介质（如气体）中扩散更快，高粘度介质（如液体）中扩散较慢。

典型应用领域

化工工程
反应器设计中反应物与产物的扩散速率计算（例：多孔催化剂内扩散限制分析）。

环境科学
预测污染物在土壤或水体中的迁移范围（例：地下水污染模型）。

生物医学
细胞膜内外物质交换（如氧气跨膜运输）及药物在组织内的渗透效率研究。

材料科学
热处理过程中原子在固态材料中的扩散行为（例：金属合金的渗碳工艺）。

权威数据参考

下表列出常见物质在25°C水中的扩散系数典型值：

物质	扩散系数 (m²/s)
氧气 (O₂)	( 2.10 times 10^{-9} )
葡萄糖	( 6.70 times 10^{-10} )
蛋白质 (IgG)	( 4.00 times 10^{-11} )

数据来源：美国国家标准技术研究院（NIST）扩散数据库。

扩展说明

分子扩散系数是传质过程的核心参数，其理论模型（如斯托克斯-爱因斯坦方程）关联了微观分子运动与宏观扩散行为：

$$ D = frac{k_B T}{6 pi eta r} $$

其中 ( k_B ) 为玻尔兹曼常数， ( eta ) 为介质粘度， ( r ) 为分子半径。该方程适用于球形分子在连续介质中的扩散预测。

参考来源：

化学工程传质基础（ACS Publications）
EPA污染物迁移模型指南
生理学中的扩散机制（《生理学评论》）
材料扩散行为研究（《材料科学与技术》）
NIST扩散数据库
物理化学中的扩散理论（《物理化学化学物理》）

网络扩展解释

分子扩散系数（Molecular Diffusion Coefficient），通常用符号( D )表示，是描述物质分子在介质（如气体、液体）中因热运动而自发扩散快慢的物理量。其单位为平方米每秒（m²/s），反映了单位浓度梯度下物质的扩散速率。以下是详细解释：

1.基本定义

分子扩散系数由菲克第一定律定义： $$ J = -D frac{partial C}{partial x} $$

( J )：扩散通量（单位时间通过单位面积的物质量）；
( frac{partial C}{partial x} )：浓度梯度（沿扩散方向的浓度变化率）；
负号表示扩散方向与浓度梯度方向相反（从高浓度向低浓度扩散）。

2.影响因素

扩散系数的大小受以下因素影响：

温度（T）：温度升高，分子热运动加剧，扩散系数增大。例如，气体中( D propto T^{1.5} )。
分子量（M）：分子量越大，扩散越慢。根据斯托克斯-爱因斯坦方程，( D propto frac{1}{sqrt{M}} )。
介质粘度（η）：液体中粘度越高，分子运动阻力越大，扩散系数越小（( D propto frac{1}{eta} )）。
介质状态：气体中的扩散系数（约( 10^{-5} , text{m²/s} )）比液体（约( 10^{-9} , text{m²/s} )）高几个数量级。

3.典型应用

化学工程：用于计算传质速率，如气体吸收、蒸馏等过程。
环境科学：研究污染物在空气或水体中的扩散规律。
生物医学：分析药物在细胞膜或组织中的渗透效率。

4.示例

气体扩散：氧气在空气中的扩散系数约为( 2 times 10^{-5} , text{m²/s} )（25℃）。
液体扩散：蔗糖在水中的扩散系数约为( 5 times 10^{-10} , text{m²/s} )（25℃）。

若需进一步了解具体物质的扩散系数或计算公式（如查普曼-恩斯科格方程、威尔克方程），可结合具体场景提供补充信息。