Koeficient rozptýlení je kde a kolik

Léto! Slunce, teplo, vůně čerstvě střižené trávy ve vzduchu. Tráva je daleko odtud a vůně je cítit. To je fyzika, podobný jev se nazývá difúze. A to je definováno jako pronikání částic sousedních látek do sebe. Například, jako nyní, tráva se dotýká vzduchu a vůně z pokosené trávy se rozprostírá daleko od místa kosení. A charakterizovaný podobným procesem je obvykle tak velký jako difuzní koeficient.

Můžeme říci, že vše, co se děje kolem nás, je do značné míry spojeno s procesy vzájemného propojení. Díky tomuto jevu žijeme. A co je tak překvapivé? Penetrace kyslíku nebo živin do krve - to je nejreálnější difúze, jedna látka proniká do druhé. Rozptýlení v přírodě je mnohem širší, než se nám zdá. Takový fenomén není něco exotického, ale naopak, je široce zastoupen v okolním světě. Dokonce i skutečnost, že se vydechovaný vzduch nehromadí, ale rozptýlí se ve vesmíru, je také způsoben difúzí.

Tam může být interpenetration v různých tělech - tekutý, plynný, pevný. Jeho příčinou je chaotický pohyb molekul hmoty. Mimochodem, takový jev, jako je difúze, je považován za jeden z faktorů, které ho podporují v molekulárně-kinetické teorii. Takže návrat k agregovanému stavu těla: rychlost proniknutí látky závisí na jeho agregátní stav a od takové hodnoty, jako je difuzní koeficient.

Co je tohle tajemný koncept? Toto je název kvantitativní charakteristiky rychlosti přenosu molekul jedné látky na jinou látku. Difúzní koeficient, který je zcela specifický vzorec umožňuje posouzení množství látky prochází skrz jednotku plochy (na čtvereční metr) za jednotku času (minuty).

V praxi bylo zjištěno, že ve vzájemných plynech probíhá vzájemná penetrace nejvyšší rychlostí, zatímco u pevných látek je rychlost penetrace minimální. Koeficient difúze je ovlivněn tělesnou teplotou a vzájemnou koncentrací látek v okolí. Se stoupající teplotou vzrůstá míra interpenetrace se zvyšující se koncentrací hmoty.

Fenomén interpenetrace je tudíž způsoben takzvaným gradientem koncentrace nebo teplotním gradientem. Podle druhu je difúze rozdělena na volné a nucené. Nucené vzniká pod vlivem vnějších sil. V závislosti na typu je nucená difúze definována jako tepelná, elektro-, baro- a vzestupná.

Diffusion je široce používán ve strojírenství. Jedním z nejtypičtějších příkladů je difúzní svařování. Podstata této technologie je jednoduchá: propojte dvě různá tělesa (nechte to být dva kovy) a pak je vystavte tlaku a teplotě. Ta je menší než je teplota tání látek.

Výsledkem je směs dvou odlišných materiálů. Tato technologie je široce používána při tvorbě nástrojů a elektronický průmysl, při výrobě velkých detailů těžké formy v experimentální a drobné výrobě. Takové svařování se může provádět za různých podmínek až do podmínek vakua, které jsou určeny specifickými požadavky kladenými na hotový výrobek.

Dalším, ne méně běžným používáním fenoménu difúze je jeho použití pro výrobu polovodičových struktur. Jedna z technologií pro vytváření pn junctions je založena na fenoménu interpenetrace. Pod vlivem vysokých teplot se blíží teplota tání, v krystalické struktuře se získají oblasti s požadovanou koncentrací nečistot.

Zvažování pojmu "koeficient difúze" umožnilo ověřit extrémně široké rozšíření fenoménu vzájemného pronikání látek v přírodě, jakož i v různých verzích jeho použití ve strojírenství.