Coeficientul de difuzie este unde și cât de mult

Vara! Soarele, căldura, mirosul de iarbă proaspăt tăiată în aer. Iarba este la fel de departe de aici, iar mirosul este simțit. Aceasta este fizica, un fenomen similar se numește difuzie. Și este definită ca o penetrare a particulelor de substanțe învecinate. De exemplu, ca și acum, iarba atinge aerul, iar mirosul de la iarbă se împrăștie departe de locul de cosit. Un proces caracterizat printr-un proces similar este de obicei la fel de mare ca și coeficientul de difuzie.

Putem spune că tot ce se întâmplă în jurul nostruîn mare parte datorită proceselor de interpenetare. Datorită acestui fenomen, chiar trăim. Și ce e atât de surprinzător? Pătrunderea oxigenului sau a nutrienților în sânge - aceasta este difuzia cea mai reală, o substanță pătrunde în alta. Difuzarea în natură este mult mai amplă decât pare. Un astfel de fenomen nu este ceva exotic, ci, dimpotrivă, este reprezentat pe scară largă în lumea înconjurătoare. Chiar și faptul că aerul expirat nu se acumulează în jurul său, ci se diluează în spațiu este, de asemenea, cauzat de difuzie.

În cele mai multe cazuri, pot exista interpenetăricorpuri diferite - lichide, gazoase, solide. Cauza sa este mișcarea haotică a moleculelor de materie. Apropo, un astfel de fenomen ca difuzia este considerat unul dintre factorii care îl susțin în teoria moleculare-cinetică. Deci, revenind la starea agregată a corpului: rata de penetrare a unei substanțe depinde de starea sa agregată și de mărimea coeficientului de difuzie.

Ce este acest concept misterios? Acesta este numele caracteristicilor cantitative ale ratei de transfer a moleculelor unei substanțe la o altă substanță. Coeficientul de difuzie, a cărui formulă este suficient de specific, face posibilă estimarea cantității de materie care a trecut printr-o unitate de suprafață (metru pătrat) pe unitate de timp (a doua).

În practică, se stabilește că relațiile reciprocepenetrarea are loc cu cea mai mare viteză, iar în solide rata de penetrare este minimă. Coeficientul de difuzie este influențat de temperatura corpului și concentrația reciprocă a substanțelor din apropiere. Cu o temperatură în creștere, rata de interpenetare crește, cu creșterea concentrației de materie.

Astfel, fenomenul de interpenetarese datorează așa-numitului gradient de concentrație sau gradient de temperatură. Pe tip, difuzia este împărțită în liberă și forțată. Forțată apare sub influența forțelor externe. În funcție de tipul lor, difuzia forțată este definită ca termo-, electro-, baro- și ascendentă.

Difuzia este utilizată pe scară largă în inginerie. Unul dintre exemplele cele mai tipice este sudura prin difuzie. Esența acestei tehnologii este simplă: conectați două corpuri diferite (permiteți-le să fie două metale), apoi supuneți-le presiunii și temperaturii. Acesta din urmă are o mărime mai mică decât punctul de topire al substanțelor.

Rezultatul este un amestec de două diferențemateriale. O astfel de tehnologie este utilizată pe scară largă în producția de instrumente și industria electronică, în fabricarea de piese de dimensiuni mari de forme complexe, în producție experimentală și la scară mică. Astfel de sudare poate fi efectuată în condiții diferite, până la condițiile de vid, toate determinate de cerințele specifice impuse produsului finit.

O altă utilizare, nu mai puțin comunăFenomenul de difuzie este aplicația sa pentru producerea de structuri semiconductoare. Una dintre tehnologiile pentru crearea joncțiunilor pn se bazează pe fenomenul de interpenetare. Sub influența temperaturilor ridicate care se apropie de punctul de topire, în structura cristalină se obțin regiuni cu concentrația necesară de impurități.

Examinarea conceptului de "coeficient de difuzie"Aceasta a contribuit la asigurarea unui fenomen extrem de răspândită a întrepătrunderea substanțelor în natură, precum și într-o varietate de variante de utilizare a acestuia în domeniu.