Что такое диффузия? Приведите математическую запись первого и второго законов

Ответ:

Диффузия – самопроизвольное выравнивание концентраций под влиянием теплового движения, приводящее к выравниванию химических потенциалов во всем объеме системы. Процесс диффузии всегда необратим. Диффузия выражается в переносе вещества из мест с большей концентрацией к месту с меньшей концентрацией, идет до полного их выравнивания и заканчивается равномерным распределением молекул или частиц по всему объему системы. Движущей силой диффузии является градиент концентраций, т.е. изменение концентрации на единицу расстояния. Скорость диффузии тем больше, чем меньше размеры диффундирующих частиц. Первый закон Фика: диффузионный поток прямо пропорционален градиенту концентрации вещества:  градиент концентраций, знак минус выражает уменьшение концентрации с расстоянием х; D – коэффициент диффузии – удельная скорость диффузии, характеризующая способность вещества к диффузии (скорость диффузии при площади поперечного сечения и градиенте концентрации и времени, равными единице). Второй закон Фика определяет скорость накопления растворенной примеси в любой плоскости, перпендикулярной направлению диффузии. Второе уравнение диффузии выводится из первого закона Фика при допущении, что коэффициент диффузии не зависит от концентрации и имеет вид: