量逐渐冷却时所遵循的规律。当物体表面与周围存在温度差时,单位时间从单位面积散失的 热量与温度差成正比比例系数称为传热系数。牛顿冷却定律是牛顿在1701年用实验确定 的是传热学的基本定律之一,用于计算对流热量的多少,用公式表示为 Q- aA(T-T: g-a(T-Tw 对两側流休,均可使用牛顿冷却定律,即 Q=aAAI 式中△7物体表面与周围存在的温度差,K —比例系数,称为传热系数,W/(m2·K) 第七节菲克扩散定律 克扩散定律,是描述气体扩散现象的宏觌规律,是生理学家菲克(Fick)于185年发现 的,包括以下内容 (1)早在1855年非克就提出:在单位时同內通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物 质流量(称为扩散通量! iffusion flux.用}表示)与该截面处的浓度娣度( Concentration gradi e成正比也就是说,浓度稊度越大,扩散通量越大。这就是菲克第一定律 〈2)非克第二定律是在菲克第一定律的基础上推导出来的。非克第二定律指出,在非稳态 扩散过程中在距离处,浓度随时间的变化率等于该处的扩散通量随距离变化率的负值。 菲克第一定律 气体从基质块表面和煩生孔隙进人割理系统是扩散过程·它遵从菲克扩散定律。现在研 究这种扩散机制。 考虑相互接触的两砷流体,左侧为流体1.右侧为流体2。若界面张力为苓,由于分子存在 着依賴于热力学温度的随机运动,流休]有一些分子越过界面进入右側,而流体2有一些分子 越过界面进入左側。这种过程不断进行,直至形成两种流体的玓匀混合。这种传质过程称为 分子扩散”。设流体混合物的质量平均速度为¨组分ii=1·2)的粒子速度为v则 称为组分i的扩散速度 现在再定义浓度。设流体混合物体积为V,质量为,其中,流体1和流体2的质量分别 为m和m,则第;种组分的相对(质量)浓度C。于是组分;的扩散通量,单位是 kg(nr·s)定义为 由以上描述可知分子的扩散速度依赖于相对浓度C。更确切地说.单位吋间內跨过单位面 积的气体质量(即扩散通量)与浓度梯度成正比,即 a d e 式中D—一质量扩散系数,m/s —一截面积 —质量扩散通量J