Дифузія за законом Арреніуса
Активаційний закон дифузії — формула, яка визначає залежність коефіцієнту дифузії від температури.
Активіаційний закон дифузії записується у вигляді
- ,
де — параметр, що називається передекспоненційним множником, — параметр з розмірністю енергії, який називається енергією активації, — стала Больцмана, Т — абсолютна температура.
Передекспоненційний множник — може залежати від температури, але ця залежність набагато слабша, ніж експоненційна залежність у формулі. При дуже високій температурі коефіцієнт дифузії дорівнює .
Енергія активації — визначає температуру, вище якої дифузія стає значною. Зазвичай вона визначається в експериментах з відпалювання матеріалу. Нижче за термпературу дифузія практично відсутня, тож будь-які процеси, залежні від рухливості частинок, починають проходити зі значною інтенсивністю лише коли температура перевищує це значення.
Фізична природа
ред.В основі пояснення активіаційного закону дифузії лежить уявлення про те, що частинки перебувають в потенціальних ямах, відокремлених від сусідніх ям потенціальним бар'єром із висотою . Для подолання бар'єру частинка повинна отримати за рахунок теплового руху енергію, вищу за висоту потенціального бар'єру. Ймовірність того, що класична частинка матиме певну енергію визначається розподілом Больцмана, що й визначає тепературну залежність коефіцієнту дифузії.
Література
ред.- Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика. — М. : Мир, 2000. — 176 с.
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |