擴散系數英文解釋翻譯、擴散系數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

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

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

系數的英語翻譯：

coefficient; modulus; quotiety
【計】 coefficient
【化】 coefficient
【醫】 coefficient; quotient
【經】 coefficient; parameter; quotient

專業解析

擴散系數（Diffusion Coefficient）是描述物質在介質中擴散快慢的物理量，其英文對應術語為Diffusion Coefficient 或Diffusivity。根據菲克定律（Fick's Law），擴散系數 ( D ) 定義為物質通量 ( J )（單位時間内通過單位面積的物質量）與濃度梯度 ( abla C ) 之間的比例常數，數學表達式為：

$$ J = -D abla C $$

核心特性與定義：

物理意義
擴散系數量化了分子或粒子因熱運動從高濃度區域向低濃度區域遷移的速率。數值越大，擴散速度越快。國際單位制（SI）中單位為平方米每秒（m²/s）。
影響因素
- 溫度：溫度升高顯著增大擴散系數（遵循阿倫尼烏斯方程）。
- 介質性質：在氣體中擴散系數較高（約 10⁻⁵ m²/s），液體中次之（約 10⁻⁹ m²/s），固體中最低（可低至 10⁻¹⁴ m²/s）。
- 分子尺寸與形狀：小分子擴散更快，大分子或複雜結構擴散受限。
跨學科應用
- 材料科學：表征合金中原子遷移、半導體摻雜過程（來源：《材料擴散基礎理論》）。
- 化學工程：計算傳質速率，如氣體吸收、蒸餾分離（參考：美國化學工程師協會指南）。
- 生物醫學：描述藥物在組織中的滲透、氧在血液中的傳輸（來源：《生物物理學期刊》）。

權威定義參考：

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）：将擴散系數定義為“濃度梯度為單位值時，單位時間内通過單位面積的物質量”。
中國國家标準《GB/T 31013-2014》：明确其作為輸運性質參數，用于描述擴散動力學過程。

典型值示例：

體系	擴散系數（m²/s）
氧氣在空氣中（25°C）	2.1 × 10⁻⁵
蔗糖在水中（25°C）	5.2 × 10⁻¹⁰
碳在鐵（800°C）	1.5 × 10⁻¹¹

注：部分文獻中“擴散系數”與“擴散率”（Diffusivity）互換使用，但嚴格意義上後者可泛指擴散相關的标量或張量參數。

網絡擴展解釋

擴散系數（Diffusion Coefficient）是描述物質在介質中擴散速率的關鍵物理量，通常用符號 ( D ) 表示。以下是其核心要點：

1. 定義與公式

擴散系數定義為：單位濃度梯度下，物質通過單位面積的擴散速率。其數學表達式基于菲克第一定律： $$ J = -D frac{partial c}{partial x} $$ 其中：

( J ) 是擴散通量（單位時間通過單位面積的物質量），
( frac{partial c}{partial x} ) 是濃度梯度，
負號表示擴散方向與濃度梯度方向相反（從高濃度向低濃度擴散）。

2. 影響因素

擴散系數的大小取決于：

溫度：溫度升高，分子熱運動增強，( D ) 增大（例如氣體中 ( D propto T^{3/2} )）。
介質性質：氣體中的 ( D )（約 ( 10^{-5} , text{m}/text{s} )）遠大于液體（約 ( 10^{-9} , text{m}/text{s} )）和固體（約 ( 10^{-15} , text{m}/text{s} )）。
分子特性：分子量越大、形狀越複雜，( D ) 越小（如蛋白質擴散比小分子慢）。
粘度：介質粘度越高，( D ) 越小，符合愛因斯坦-斯托克斯關系：$$ D = frac{k_B T}{6 pi eta r} $$（( eta ) 為粘度，( r ) 為粒子半徑）。

3. 應用領域

化學與化工：預測反應速率、分離過程（如蒸餾、膜分離）。
生物學：營養物質跨細胞膜運輸、神經信號傳遞。
材料科學：合金熱處理、半導體摻雜工藝。
環境科學：模拟污染物在空氣或水體中的擴散。

4. 測量與計算

擴散系數可通過實驗（如示蹤劑法、動态光散射）或理論模型（分子動力學模拟）獲得。不同物态下的典型值：

氣體：( 10^{-5} , text{m}/text{s} )（如氧氣在空氣中的 ( D approx 0.2 , text{cm}/text{s} )），
液體：( 10^{-9} , text{m}/text{s} )（如蔗糖在水中的 ( D approx 5 times 10^{-10} , text{m}/text{s} )），
固體：極低，如碳在鐵中的 ( D approx 10^{-12} , text{m}/text{s} )。

總結來說，擴散系數是連接微觀分子運動與宏觀物質傳輸的核心參數，其數值受多重因素影響，并在多個學科中具有廣泛應用。如需具體數值或更深入的理論推導，建議參考物理化學或傳質學教材。