Nicht stationäre Diffusion Taschenrechner

✖Die Anfangskonzentration ist die Häufigkeit eines Bestandteils dividiert durch das Gesamtvolumen einer Mischung vor Diffusion oder Reaktion.ⓘ Anfängliche Konzentration [C₀]			+10% -10%
✖Die Oberflächenkonzentration repräsentiert die Konzentration diffundierender Spezies an der Oberfläche.ⓘ Oberflächenkonzentration [C_s]			+10% -10%
✖Entfernung (Länge), über die die Diffusion stattfindet.ⓘ Entfernung [d]			+10% -10%
✖Der Diffusionskoeffizient ist der Proportionalitätsfaktor D im Fickschen Gesetz.ⓘ Diffusionskoeffizient [D]			+10% -10%
✖Die Diffusionszeit stellt die Gesamtzeit dar, in der die Diffusion stattfand.ⓘ Diffusionszeit [t]			+10% -10%

✖Die Konzentration im Abstand x stellt die Konzentration der diffundierenden Spezies im Abstand x von der Oberfläche dar.ⓘ Nicht stationäre Diffusion [C_x]

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Formel

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Nicht stationäre Diffusion

Formel

`"C"_{"x"} = "C"_{"0"}+("C"_{"s"}-"C"_{"0"})*(1-erf("d"/(2*sqrt("D"*"t"))))`

Beispiel

`"0.701888"="0.3mol/L"+("0.7"-"0.3mol/L")*(1-erf("0.01m"/(2*sqrt("800m²/s"*"1000s"))))`

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Nicht stationäre Diffusion Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Konzentration bei x Abstand = Anfängliche Konzentration+(Oberflächenkonzentration-Anfängliche Konzentration)*(1-erf(Entfernung/(2*sqrt(Diffusionskoeffizient*Diffusionszeit))))
C_x = C₀+(C_s-C₀)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))
Diese formel verwendet 2 Funktionen, 6 Variablen

Verwendete Funktionen

sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)
erf - Die mit erf bezeichnete Gauß-Fehlerfunktion ist eine Sigmoidfunktion, die in der Statistik, in Wahrscheinlichkeitsgleichungen und in partiellen Differentialgleichungen vorkommt., erf(Number)

Verwendete Variablen

Konzentration bei x Abstand - Die Konzentration im Abstand x stellt die Konzentration der diffundierenden Spezies im Abstand x von der Oberfläche dar.
Anfängliche Konzentration - (Gemessen in Mol pro Kubikmeter) - Die Anfangskonzentration ist die Häufigkeit eines Bestandteils dividiert durch das Gesamtvolumen einer Mischung vor Diffusion oder Reaktion.
Oberflächenkonzentration - Die Oberflächenkonzentration repräsentiert die Konzentration diffundierender Spezies an der Oberfläche.
Entfernung - (Gemessen in Meter) - Entfernung (Länge), über die die Diffusion stattfindet.
Diffusionskoeffizient - (Gemessen in Quadratmeter pro Sekunde) - Der Diffusionskoeffizient ist der Proportionalitätsfaktor D im Fickschen Gesetz.
Diffusionszeit - (Gemessen in Zweite) - Die Diffusionszeit stellt die Gesamtzeit dar, in der die Diffusion stattfand.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Anfängliche Konzentration: 0.3 mol / l --> 300 Mol pro Kubikmeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Oberflächenkonzentration: 0.7 --> Keine Konvertierung erforderlich
Entfernung: 0.01 Meter --> 0.01 Meter Keine Konvertierung erforderlich
Diffusionskoeffizient: 800 Quadratmeter pro Sekunde --> 800 Quadratmeter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Diffusionszeit: 1000 Zweite --> 1000 Zweite Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

C_x = C₀+(C_s-C₀)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t)))) --> 300+(0.7-300)*(1-erf(0.01/(2*sqrt(800*1000))))

Auswerten ... ...

C_x = 0.701887933909575

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.701887933909575 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.701887933909575 ≈ 0.701888 <-- Konzentration bei x Abstand

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Team Softusvista

Softusvista Office (Pune), Indien

Team Softusvista hat diesen Rechner und 600+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Himanshi Sharma

Bhilai Institute of Technology (BISSCHEN), Raipur

Himanshi Sharma hat diesen Rechner und 800+ weitere Rechner verifiziert!

< 9 Zusammensetzung und Verbreitung Taschenrechner

Atomprozent

Gehen Atomprozent des ersten Elements = 100*Massenprozent des ersten Elements*Atommasse des zweiten Elements/(Massenprozent des ersten Elements*Atommasse des zweiten Elements+(100-Massenprozent des ersten Elements)*Atommasse des ersten Elements)

Nicht stationäre Diffusion

Gehen Konzentration bei x Abstand = Anfängliche Konzentration+(Oberflächenkonzentration-Anfängliche Konzentration)*(1-erf(Entfernung/(2*sqrt(Diffusionskoeffizient*Diffusionszeit))))

Atomprozent zu Massenprozent

Gehen Massenprozent des ersten Elements = Atomprozent des ersten Elements*Atommasse des ersten Elements*100/(Atomprozent des ersten Elements*Atommasse des ersten Elements+(100-Atomprozent des ersten Elements)*Atommasse des zweiten Elements)

Volumenprozent zu Massenprozent

Gehen Massenprozent der ersten Phase = Volumenprozent der ersten Phase*Dichte der ersten Phase*100/(Volumenprozent der ersten Phase*Dichte der ersten Phase+(100-Volumenprozent der ersten Phase)*Dichte der zweiten Phase)

Massenprozent zu Volumenprozent

Gehen Volumenprozent der ersten Phase = Massenprozent der ersten Phase*Dichte der zweiten Phase*100/(Massenprozent der ersten Phase*Dichte der zweiten Phase+(100-Massenprozent der ersten Phase)*Dichte der ersten Phase)

Entropie des Mischens

Gehen Entropie des Mischens = 8.314*(Molenbruch von Element A.*ln(Molenbruch von Element A.)+(1-Molenbruch von Element A.)*ln(1-Molenbruch von Element A.))

Gleichgewichtsleerstellenkonzentration

Gehen Zahl der offenen Stellen = Anzahl der Atomstellen*exp(-Aktivierungsenergie zur Leerstandsbildung/([BoltZ]*Temperatur))

Temperaturabhängiger Diffusionskoeffizient

Gehen Diffusionskoeffizient = Präexponentieller Faktor*e^(-Aktivierungsenergie zur Diffusion/(Universelle Gas Konstante*Temperatur))

Diffusionsfluss

Gehen Diffusionsfluss = Diffusionskoeffizient*(Konzentrationsunterschied/Entfernung)

Nicht stationäre Diffusion Formel

Annahmen zur Lösung der Diffusionsgleichung

Diese Lösung ist für einen semi-infiniten Feststoff, in dem die Oberflächenkonzentration konstant gehalten wird. Häufig ist die Quelle der diffundierenden Spezies eine Gasphase, deren Partialdruck auf einem konstanten Wert gehalten wird. Weiterhin werden folgende Annahmen getroffen: 1. Vor der Diffusion gibt es eine gleichmäßige Anfangskonzentration. 2. Der Wert von x an der Oberfläche ist Null und nimmt mit dem Abstand in den Feststoff zu. 3. Die Zeit wird in dem Moment vor Beginn des Diffusionsprozesses als Null angenommen.

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