O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’limi vazirligi namangan davlat universiteti matematika fakul’teti

Har bir turning diffuziyali massa oqimi, o'z navbatida, D _ik ko'p komponentli diffuziya koeffitsientlari yordamida mol yoki massa ulushlarining gradientlari asosida ifodalanadi . Bular nosimmetrikdir, shuning uchun n -komponentli tizim komponentlarining tarqalish tezligini parametrlash uchun n ( n -1)/2 mustaqil koeffitsientni talab qiladi. To'rt komponentli yoki undan ko'p murakkab aralashmalar uchun bu miqdorlar ko'pincha noma'lum. Ekvivalent Fik qonunining diffuzivligini qo'llash uchun Maksvell-Stefan tenglamalariga soddalashtirishlar qo'llanilishi mumkin.
Ko'pincha konsentrlangan aralashmalarni o'z ichiga olgan tizimlar diffuziya bilan hal qilish uchun konvektsiya va impulsning saqlanishini (suyuqlik oqimi) talab qiladi .

Diffuziya uzunligi va vaqt shkalasi

 Suyuqlik oqimi, issiqlik uzatish va massa tashish   Diffuziya  Diffuziya uzunligi va vaqt shkalasi 

Kimyoviy tizimda barqaror holatga erishish

Diffuziyani o'z ichiga olgan kimyoviy tizimlar ko'pincha kontsentratsiya profili vaqt funktsiyasi sifatida o'zgarmaydigan barqaror holatni namoyish etadi. Misol uchun, yopiq (o'tkazmaydigan) qutidagi material uchun barqaror konsentratsiya profili kontsentratsiya hamma joyda doimiy bo'lgan muvozanatdir. Har qanday konsentratsiya gradienti mavjud bo'lganda, diffuziya barqaror holat tiklanmaguncha massani yuqori konsentratsiyali hududlardan past konsentratsiyaga o'tkazishni davom ettiradi. Ushbu jarayonning mexanizmi bu erda muhokama qilinadi . Rivojlanayotgan tizim uchun konsentratsiyaning o'zgarishini diffuziya tenglamasini hal qilish orqali taxmin qilish mumkin .
Kimyoviy tizim buzilganda - masalan, tizimga yangi material oqimini kiritadigan kimyoviy reaktsiya natijasida - diffuziya kontsentratsiya profilini yangi muvozanat holatiga qaytarish uchun javob beradi. Barqaror holatni tiklash uchun zarur bo'lgan vaqt tizimning diffuziya vaqtidir. Barqaror holatga kelgunga qadar, buzilishning ta'siri faqat ma'lum bir diffuziya uzunligi shkalasida seziladi . Ushbu uzunlik shkalasi kontsentratsiyasi boshlang'ich holatidan o'zgargan diffuziya qatlamining (yoki ba'zan tükenme qatlamining ) o'lchamiga mos keladi .
1-rasmda tizimning bir yuzasiga yuqori konsentratsiya qo'llanilganda konsentratsiya profilining vaqt o'zgarishi ko'rsatilgan, bu erda massa boshqa sirtda chiqariladi. Massani manbadan lavaboga o'tkazish uchun diffuziya talab qilinadi. Shunday qilib, sirtdagi konsentratsiya barqaror holatga kelgunga qadar vaqt o'tishi bilan rivojlanadi.

1-rasm: 1D diffuziya tizimini bezovta qilish bo'yicha konsentratsiya profillari.
Konsentratsiya profillari bir o'lchovli geometriyaning chap tomonida yuqori konsentratsiyani qo'llashdan keyin vaqt o'tishi uchun chiziladi. Vaqt o'tishi bilan diffuziya qatlami chapdan o'ngga siljiydi. Oxirgi vaqtda (1-rasmdagi qizil chiziq) kontsentratsiya gradienti doimiy bo'lib, bu ham massa oqimining kirishdan chiqishga doimiy bo'lib, massa to'planishiga olib kelmasligini anglatadi. Shunday qilib, tizim barqaror holatda bo'lib, konsentratsiyalar vaqt o'tishi bilan rivojlanmaydi.