擴散定律英文解釋翻譯、擴散定律的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 diffusion law

分詞翻譯：

擴散的英語翻譯：

diffuse; pervasion; proliferate; spread
【計】 scattering
【化】 scatter
【醫】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation

定律的英語翻譯：

law
【化】 law
【醫】 law

專業解析

擴散定律（Diffusion Laws）是描述物質在介質中由高濃度區域向低濃度區域遷移過程的核心理論體系，由德國生理學家阿道夫·菲克于1855年提出，其數學表達與熱傳導方程存在類比關系。該定律包含以下兩部分内容：

1. 菲克第一定律（Fick's First Law）

   定律表明穩态擴散（濃度不隨時間變化）中，物質的擴散通量( J )與濃度梯度( frac{partial C}{partial x} )成正比，公式為：

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

   其中( D )為擴散系數（單位：m²/s），負號表示擴散方向與濃度梯度方向相反。該定律適用于半導體摻雜、細胞膜物質交換等穩态場景。

2. 菲克第二定律（Fick's Second Law）

   針對非穩态擴散（濃度隨時間變化），定律引入時間變量( t )，推導出偏微分方程：

   $$ frac{partial C}{partial t} = D frac{partial C}{partial x} $$

   該方程可預測污染物在土壤中的動态分布、藥物在生物組織内的釋放速率等時變過程。英國皇家化學會（Royal Society of Chemistry）将其列為化學工程領域基礎方程之一。

應用領域與權威驗證

擴散定律在環境科學（大氣污染物傳播模拟）、生物醫學（神經遞質擴散建模）及材料科學（金屬合金熱處理）中具有廣泛應用。劍橋大學材料系通過分子動力學模拟驗證了菲克定律在納米尺度下的有效性，而《物理化學學報》多篇研究證實其在非均勻介質中的修正模型仍遵循菲克定律核心框架。

網絡擴展解釋

擴散定律（通常指菲克定律）是描述物質從高濃度區域向低濃度區域遷移的定量規律，主要應用于物理學、化學、生物學等領域。以下是其核心内容：

1.菲克第一定律

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

• $J$：擴散通量（單位時間通過單位面積的物質量）。
• $D$：擴散系數（與物質性質和溫度相關）。
• $frac{partial C}{partial x}$：濃度梯度（沿擴散方向的濃度變化率）。
  意義：在穩态擴散（濃度不隨時間變化）中，擴散速率與濃度梯度成正比，負號表示擴散方向與濃度梯度相反。

2.菲克第二定律

公式：
$$ frac{partial C}{partial t} = D frac{partial C}{partial x} $$

• $frac{partial C}{partial t}$：濃度隨時間的變化率。
  意義：描述非穩态擴散（濃度隨時間變化）中，濃度分布如何隨時間演變，常用于預測擴散過程的結果（如材料熱處理）。

3.應用領域

• 化學工程：氣體分離、膜技術。
• 生物學：細胞膜内外物質交換。
• 材料科學：金屬合金的均勻化處理。

4.擴散系數的影響因素

• 溫度：溫度升高，擴散系數增大（如阿倫尼烏斯方程）。
• 介質性質：液體中擴散比氣體慢（分子間作用力更強）。
• 分子大小：小分子擴散更快。

5.其他擴散定律

• 愛因斯坦-斯托克斯擴散：關聯擴散系數與流體黏度（適用于球形顆粒在液體中的擴散）。
• 克努森擴散：用于微孔介質中氣體分子的自由程大于孔徑的情況。

擴展說明：菲克定律是理想條件下的線性近似，實際複雜體系（如多孔介質、高濃度溶液）可能需要修正模型。

分類

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