산화와 확산

픽의 제1법칙의 내용으로 올바른 것은? (J: 확산 플럭스, D: 확산 계수, C: 농도, x: 위치)

  1. AJ = −D × dC/dx
  2. BJ = −D × dx/dC
  3. CJ = D × C
정답과 해설 보기

정답: A. J = −D × dC/dx

픽의 제1법칙 J = −D(dC/dx)는 확산으로 흐르는 원자의 양(플럭스 J)이 농도 기울기에 비례하며 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 흐른다는 것을 나타냅니다. 마이너스 부호는 농도가 내려가는 방향으로 흐른다는 것을 뜻합니다. 이것과 물질의 보존을 조합하면 농도의 시간 변화를 나타내는 제2법칙 ∂C/∂t = D(∂²C/∂x²)가 얻어지며, erfc 분포나 가우스 분포는 이 식의 해입니다.

  • A. 올바릅니다. 농도 기울기에 비례하며 농도가 낮은 쪽으로 흐릅니다.
  • B. 기울기를 취하는 방식이 반대입니다.
  • C. 플럭스는 농도 자체가 아니라 농도의 기울기에 비례합니다.
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