上記では拡散係数D は等方的な定数であるとしたが、より一般には、方向に依存し、濃度勾配と流束が平行であるとは限らない。この場合、D は2階のテンソル量となる[1]。 具体的な物質における拡散係数の例[2][3]物質1物質2拡散係数(m2/s)備考 ガス分子などの分子拡散 金属などでは、拡散係数D の温度依存性は次のように表される[4]。 D = D 0 exp ( − Q R T ) {\displaystyle D=D_{0}\exp \left(-{\frac {Q}{RT}}\right)} ここでD0 は振動数因子、Q は拡散の活性化エネルギーと呼ばれる。R は気体定数である。 流体力学でよく用いられる無次元量のなかで、物質の拡散に関係するものには以下がある:
拡散係数
O2N21.74×10−50°C
CO2水1.70×10−920°C
水銀Cd1.53×10−920°C
エタノール水1.13×10−927°C、1気圧、x C2H6O = 0.05
エタノール水0.90×10−927°C、1気圧、x C2H6O = 0.5
エタノール水2.20×10−927°C、1気圧、x C2H6O = 0.95
ショ糖水5.22×10−1027°C、1気圧
金属10-12融点直下、[4]
アインシュタイン・ストークスの式
k :ボルツマン定数
T :温度
B :移動度
η:粘性率
a :分子半径
金属
無次元数
シュミット数 - 動粘性係数と拡散係数D の比
ルイス数 - 熱拡散率と拡散係数D の比
ペクレ数 - 本来は慣性と熱拡散率の比だが、アナロジーとして慣性と拡散係数D の比をとることがある。
参考文献^ a b 小岩昌宏; 中嶋英雄『材料における拡散』内田老鶴圃、2009年、1頁。.mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit;word-wrap:break-word}.mw-parser-output .citation q{quotes:"\"""\"""'""'"}.mw-parser-output .citation.cs-ja1 q,.mw-parser-output .citation.cs-ja2 q{quotes:"「""」""『""』"}.mw-parser-output .citation:target{background-color:rgba(0,127,255,0.133)}.mw-parser-output .id-lock-free a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-free a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/Lock-green.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-limited a,.mw-parser-output .id-lock-registration a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-subscription a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Lock-red-alt-2.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-ws-icon a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Wikisource-logo.svg")right 0.1em center/12px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:none;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;color:#d33}.mw-parser-output .cs1-visible-error{color:#d33}.mw-parser-output .cs1-maint{display:none;color:#3a3;margin-left:0.3em}.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right{padding-right:0.2em}.mw-parser-output .citation .mw-selflink{font-weight:inherit}ISBN 978-4-7536-5637-0。
^ 谷口尚司; 八木順一郎『材料工学のための移動現象論』東北大学出版会、2001年、9頁。ISBN 4-925085-44-1。
^ a b 林茂雄『移動現象論入門』東洋書店、2007年、262, 280頁。ISBN 978-4-88595-691-1。
^ a b 駒井謙治郎 編『機械材料学』(9版)日本材料学会、1999年、51頁。
^ 高橋幹二 著、日本エアロゾル学会 編『エアロゾル学の基礎』森北出版、2003年、46頁。ISBN 4-627-67251-9。
関連項目
物理法則一覧
俣野界面
カーケンドール効果
ダーケンの理論
移動現象論
熱伝導 - 熱の拡散現象であり、濃度を温度と読み替えればフィックの法則と同様のフーリエの法則が成り立つ。
電気伝導
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