픽의 확산 법칙

열역학에서, 픽의 확산 법칙(영어: Fick’s laws of diffusion)은 열역학에서 확산 과정을 나타내는 두 개의 법칙이다.

제1법칙편집

 
픽의 제1법칙의 도식화

픽의 제1법칙은 입자의 확산 유량과 입자의 밀도의 변화량과의 관계를 기술한 법칙이다. 의 부피가 일정하다는 조건 아래, 확산 유량(영어: diffusion flux)  는 밀도  기울기와 비례하며, 그 비례 상수  확산 상수(영어: diffusion coefficient)라고 한다.

 

확산 상수의 단위는 [길이]2 · [시간]−1이다.

제2법칙편집

픽의 제2법칙은 픽의 제1법칙과 연속방정식으로부터 유도되는, 밀도의 시간에 따른 변화를 나타내는 편미분 방정식이다. 연속방정식에 따라서

 

이므로, 이를 픽의 제1법칙에 대입하면, 다음과 같은 픽의 제2법칙을 얻는다.

 

만약 확산 상수  가 일정하다면, 이는 다음과 같은 열 방정식과 같은 꼴이 된다.

 

역사편집

19세기 독일의 생리학자 아돌프 오이겐 피크(:en:Adolf Eugen Fick)가 1855년에 발표하였다.

같이 보기편집

외부 링크편집