Module 05

물질전달: Fick의 제1법칙

농도 기울기와 확산 플럭스의 관계

정상상태 확산에서는 농도 차가 유지될 때 물질이 고농도에서 저농도로 이동합니다. 농도 기울기가 클수록, 확산계수 D가 클수록 플럭스가 커집니다.

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물질전달: Fick의 제1법칙

정상상태 확산에서는 농도 차가 유지될 때 물질이 고농도에서 저농도로 이동합니다. 농도 기울기가 클수록, 확산계수 D가 클수록 플럭스가 커집니다.

농도 구배-0.75
플럭스 J0.60
이동 방향왼쪽 → 오른쪽

기울기가 커질수록 화살표 수와 플럭스 크기가 함께 증가합니다.

Equation Guide

Fick의 제1법칙

기본식

J = -D(dC/dx)

플럭스 J는 농도 기울기에 비례하고, 음의 부호는 고농도에서 저농도 방향으로 이동함을 뜻합니다.

평판에서의 단순화

J ≈ -D(C_2 - C_1) / L

두 지점의 농도 차와 거리 L을 알면 1차원 확산 플럭스를 직관적으로 계산할 수 있습니다.

변수 설명

  • J: 단위면적당 물질 플럭스
  • D: 확산계수
  • C: 농도, x: 위치
  • L: 두 지점 사이 거리

수업 포인트

  • 농도 기울기가 0이면 순확산 플럭스도 0입니다.
  • D가 커질수록 같은 농도차에서도 더 빠르게 이동합니다.
  • 그래프 기울기와 화살표 방향을 연결해 설명할 수 있습니다.