Diffusione allo stato stazionario calcolatrice

✖La concentrazione iniziale è l'abbondanza di un costituente divisa per il volume totale di una miscela prima della diffusione o della reazione.ⓘ Concentrazione iniziale [C₀]			+10% -10%
✖La concentrazione di superficie rappresenta la concentrazione di specie che diffondono sulla superficie.ⓘ Concentrazione superficiale [C_s]			+10% -10%
✖Distanza (lunghezza) attraverso la quale avviene la diffusione.ⓘ Distanza [d]			+10% -10%
✖Il coefficiente di diffusione è il fattore di proporzionalità D nella legge di Fick.ⓘ Coefficiente di diffusione [D]			+10% -10%
✖Il tempo di diffusione rappresenta il tempo totale in cui è avvenuta la diffusione.ⓘ Tempo di diffusione [t]			+10% -10%

✖Concentration at x Distance rappresenta la concentrazione delle specie in diffusione a una distanza x dalla superficie.ⓘ Diffusione allo stato stazionario [C_x]

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Formula

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Diffusione allo stato stazionario

Formula

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

Esempio

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

Calcolatrice

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Diffusione allo stato stazionario Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Concentrazione a x Distanza = Concentrazione iniziale+(Concentrazione superficiale-Concentrazione iniziale)*(1-erf(Distanza/(2*sqrt(Coefficiente di diffusione*Tempo di diffusione))))
C_x = C₀+(C_s-C₀)*(1-erf(d/(2*sqrt(D*t))))
Questa formula utilizza 2 Funzioni, 6 Variabili

Funzioni utilizzate

sqrt - Una funzione radice quadrata è una funzione che accetta un numero non negativo come input e restituisce la radice quadrata del numero di input specificato., sqrt(Number)
erf - La funzione di errore di Gauss, indicata con erf, è una funzione sigmoide che si verifica nelle statistiche, nella probabilità e nelle equazioni alle derivate parziali., erf(Number)

Variabili utilizzate

Concentrazione a x Distanza - Concentration at x Distance rappresenta la concentrazione delle specie in diffusione a una distanza x dalla superficie.
Concentrazione iniziale - (Misurato in Mole per metro cubo) - La concentrazione iniziale è l'abbondanza di un costituente divisa per il volume totale di una miscela prima della diffusione o della reazione.
Concentrazione superficiale - La concentrazione di superficie rappresenta la concentrazione di specie che diffondono sulla superficie.
Distanza - (Misurato in metro) - Distanza (lunghezza) attraverso la quale avviene la diffusione.
Coefficiente di diffusione - (Misurato in Metro quadro al secondo) - Il coefficiente di diffusione è il fattore di proporzionalità D nella legge di Fick.
Tempo di diffusione - (Misurato in Secondo) - Il tempo di diffusione rappresenta il tempo totale in cui è avvenuta la diffusione.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Concentrazione iniziale: 0.3 mole/litro --> 300 Mole per metro cubo (Controlla la conversione qui)
Concentrazione superficiale: 0.7 --> Nessuna conversione richiesta
Distanza: 0.01 metro --> 0.01 metro Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di diffusione: 800 Metro quadro al secondo --> 800 Metro quadro al secondo Nessuna conversione richiesta
Tempo di diffusione: 1000 Secondo --> 1000 Secondo Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

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))))

Valutare ... ...

C_x = 0.701887933909575

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.701887933909575 --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.701887933909575 ≈ 0.701888 <-- Concentrazione a x Distanza

(Calcolo completato in 00.020 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Team Softusvista

Ufficio Softusvista (Pune), India

Team Softusvista ha creato questa calcolatrice e altre 600+ altre calcolatrici!

Verificato da Himanshi Sharma

Istituto di tecnologia Bhilai (PO), Raipur

Himanshi Sharma ha verificato questa calcolatrice e altre 800+ altre calcolatrici!

< 9 Composizione e Diffusione Calcolatrici

Atom percento

Partire Percentuale atomica del primo elemento = 100*Percentuale di massa del primo elemento*Massa atomica del secondo elemento/(Percentuale di massa del primo elemento*Massa atomica del secondo elemento+(100-Percentuale di massa del primo elemento)*Massa atomica del primo elemento)

Da percentuale di atomo a percentuale di massa

Partire Percentuale di massa del primo elemento = Percentuale atomica del primo elemento*Massa atomica del primo elemento*100/(Percentuale atomica del primo elemento*Massa atomica del primo elemento+(100-Percentuale atomica del primo elemento)*Massa atomica del secondo elemento)

Da percentuale di massa a percentuale di volume

Partire Percentuale in volume della prima fase = Percentuale di massa della prima fase*Densità della seconda fase*100/(Percentuale di massa della prima fase*Densità della seconda fase+(100-Percentuale di massa della prima fase)*Densità della prima fase)

Da percentuale di volume a percentuale di massa

Partire Percentuale di massa della prima fase = Percentuale in volume della prima fase*Densità della prima fase*100/(Percentuale in volume della prima fase*Densità della prima fase+(100-Percentuale in volume della prima fase)*Densità della seconda fase)

Diffusione allo stato stazionario

Partire Concentrazione a x Distanza = Concentrazione iniziale+(Concentrazione superficiale-Concentrazione iniziale)*(1-erf(Distanza/(2*sqrt(Coefficiente di diffusione*Tempo di diffusione))))

Entropia della miscelazione

Partire Entropia della miscelazione = 8.314*(Frazione molare dell'elemento A*ln(Frazione molare dell'elemento A)+(1-Frazione molare dell'elemento A)*ln(1-Frazione molare dell'elemento A))

Concentrazione di posti vacanti di equilibrio

Partire Numero di posti vacanti = Numero di siti atomici*exp(-Energia di attivazione per formazione di posti vacanti/([BoltZ]*Temperatura))

Coefficiente di diffusione dipendente dalla temperatura

Partire Coefficiente di diffusione = Fattore pre-esponenziale*e^(-Energia di attivazione per diffusione/(Costante di gas universale*Temperatura))

Flusso di diffusione

Partire Flusso di diffusione = Coefficiente di diffusione*(Differenza di concentrazione/Distanza)

Diffusione allo stato stazionario Formula

Presupposti utilizzati per risolvere l'equazione di diffusione

Questa soluzione è per un solido semi-infinito in cui la concentrazione superficiale è mantenuta costante. Spesso la sorgente delle specie diffondenti è una fase gassosa, la cui pressione parziale viene mantenuta ad un valore costante. Inoltre, vengono fatte le seguenti ipotesi: 1. Prima della diffusione, vi è una concentrazione iniziale uniforme 2. Il valore di x alla superficie è zero e aumenta con la distanza nel solido. 3. Il tempo viene considerato zero nell'istante prima che inizi il processo di diffusione.

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