ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ И КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Согласно закону Фика, количество вещества, переносимого за время dx через поверхность F, перпендикулярную к направлению потока, путем молекулярной диффузии, будет:
dM — —DF dx (а)
дс
Здесь — градиент концентрации переносимого вещества
по направлению нормали к поверхности; D — коэффициент- мо¬лекулярной диффузии, равный количеству вещества, переносимого (диффундирующего) через 1 м2 поверхности (F = 1 м2) в единицу времени (т = 1 с) при градиенте концентрации, равном единице
l). Если выразить М в кг и концентрацию с — в кг/м3, то коэффициент диффузии D будет, следовательно, выражаться в м2/с.
Величина D, являясь индивидуальным свойством каждого вещества, обычно возрастает с повышением температуры, а в слу¬чае газов снижается с увеличением давления. Она не поддается точному теоретическому расчету и определяется опытным путем; иногда D может быть вычислен по эмпирическим формулам (см., например, Перри Дж. «Справочник инженера-химика». Л., Хи¬мия, 1969).
Уравнение (а) по структуре аналогично уравнению (VI. 1) Фурье для передачи тепла теплопроводностью. При этом аналогом