菲克氏原理英文解釋翻譯、菲克氏原理的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【醫】 Fick principle

分詞翻譯：

菲的英語翻譯：

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

克的英語翻譯：

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

氏的英語翻譯：

family name; surname

原理的英語翻譯：

elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【醫】 mechanism; principle; rationale
【經】 ground work; principle

專業解析

菲克氏原理（Fick's Principles），更常被稱為菲克定律（Fick's Laws），是描述物質擴散現象的基礎物理定律，由德國生理學家阿道夫·菲克（Adolf Fick）于1855年提出。它在物理學、化學、生物學、材料科學和工程學等領域具有廣泛應用。

核心概念解釋：

菲克定律包含兩個主要部分，共同構成了物質擴散的定量描述框架：

菲克第一定律（Fick's First Law）：
- 中文釋義：描述了在穩态擴散（即濃度不隨時間變化）條件下，擴散物質通過單位面積的擴散通量（J）與該位置處的濃度梯度（dc/dx）成正比，比例系數稱為擴散系數（D）。
- 英文釋義：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).
- 數學表達式： $$ J = -D frac{partial c}{partial x} $$ 其中：
  - ( J ) = 擴散通量 (單位時間通過單位面積的物質量，例如 mol·m⁻²·s⁻¹)
  - ( D ) = 擴散系數 (單位面積單位濃度梯度下的擴散速率，例如 m²·s⁻¹)
  - ( frac{partial c}{partial x} ) = 濃度梯度 (濃度在空間方向x上的變化率，例如 mol·m⁻⁴)
  - 負號 (-) 表示擴散方向指向濃度降低的方向（從高濃度區向低濃度區）。
- 物理意義：該定律定量說明了擴散的驅動力是濃度梯度（濃度差），擴散速率與濃度梯度的大小成正比，擴散方向總是自發地從高濃度區域指向低濃度區域。擴散系數D反映了物質在特定介質中擴散的難易程度。
菲克第二定律（Fick's Second Law）：
- 中文釋義：描述了在非穩态擴散（即濃度隨時間變化）條件下，某一點處物質濃度隨時間的變化率與該點處濃度梯度的空間變化率（即濃度分布的二階導數）成正比，比例系數同樣是擴散系數（D）。
- 英文釋義：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.
- 數學表達式（一維形式）： $$ frac{partial c}{partial t} = D frac{partial c}{partial x} $$ 其中：
  - ( frac{partial c}{partial t} ) = 濃度隨時間的變化率 (例如 mol·m⁻³·s⁻¹)
  - ( D ) = 擴散系數 (m²·s⁻¹)
  - ( frac{partial c}{partial x} ) = 濃度在空間方向x上的二階導數 (例如 mol·m⁻⁵)
- 物理意義：該定律是菲克第一定律結合質量守恒定律推導出來的。它用于求解擴散過程中濃度隨時間和空間變化的分布情況，是分析非穩态擴散問題的核心方程。

應用領域：

菲克定律是理解和定量分析擴散過程的基礎，其應用極其廣泛，例如：

生物學：細胞膜内外氣體（如氧氣、二氧化碳）、離子、營養物質的跨膜運輸；神經遞質在突觸間隙的擴散；藥物在組織中的滲透。
化學工程：化工分離過程（如氣體吸收、液液萃取、膜分離）；化學反應器中的質量傳遞；催化劑内的擴散。
材料科學：金屬合金中的原子擴散（影響熱處理、相變、蠕變等）；半導體制造中的摻雜過程；高分子材料中的溶劑滲透。
環境科學：污染物在土壤、水體、大氣中的擴散遷移。
地質學：岩漿或熱液中的物質遷移；礦物晶體生長。

權威性參考來源：

菲克定律是基礎科學定律，被收錄于衆多權威的物理、化學、工程及生物學教材和專著中。以下是一些可靠的信息來源（請注意，具體章節可能因版本而異）：

《物理化學》(Physical Chemistry) - 經典教材，如 Atkins, P. W. & de Paula, J. 所著的版本，通常在“分子運動論”或“傳輸現象”章節有詳細闡述。
《傳輸現象》(Transport Phenomena) - Bird, R. B., Stewart, W. E., Lightfoot, E. N. 所著的經典工程教材，是理解擴散、傳熱、流體流動的權威著作，菲克定律是核心内容之一。
《材料科學與工程導論》(Introduction to Materials Science and Engineering) - Callister, W. D. Jr. & Rethwisch, D. G. 等教材中，在讨論固态擴散（如原子遷移、Fickian擴散）時會深入應用菲克定律。
《生理學》(Physiology) - 如 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 等權威生理學教材，在解釋氣體交換（肺、組織）、毛細血管物質交換時，會應用菲克定律（特别是第一定律）。
大學開放課程資源：如 MIT OpenCourseWare (OCW) 或 Coursera/edX 上相關的物理化學、傳輸現象、材料科學課程講義和視頻。

網絡擴展解釋

菲克氏原理（Fick principle）通常指兩個不同領域的核心概念，需根據上下文區分：

一、醫學領域（Fick principle）

主要用于計算心輸出量，基于物質守恒定律。其核心公式為： $$ text{心輸出量} = frac{text{氧氣消耗量}}{text{動脈血氧含量 - 靜脈血氧含量}} $$ 該原理通過測量氧氣在血液循環中的變化評估心髒功能。

二、物理化學領域（菲克定律/Fick's laws）

更常見的是菲克定律，描述擴散現象，分為兩定律：

菲克第一定律
表示穩态擴散中物質通量與濃度梯度的關系：
$$ J = -D frac{partial C}{partial x} $$
- $J$：擴散通量（單位時間通過單位面積的物質量）
- $D$：擴散系數（與介質和溫度相關）
- $frac{partial C}{partial x}$：濃度梯度，負號表示擴散方向與濃度升高方向相反。
菲克第二定律
描述非穩态擴散的濃度隨時間變化：
$$ frac{partial C}{partial t} = D frac{partial C}{partial x} $$
用于分析濃度場隨時間演化的過程，如材料科學中的滲碳處理。

三、應用領域

醫學：血流動力學評估（如心髒功能檢測）。
工程與材料學：金屬熱處理、電池電解質擴散分析。
環境科學：污染物在土壤或水體中的擴散模拟。

注：若需進一步區分具體領域或公式推導細節，可補充說明。